Definisi, Bahan Dan Gred Prestasi Bolt Kekuatan Tinggi

Bolt berkekuatan tinggidihasilkan daripada keluli aloi berkekuatan tinggi dan mampu menanggung ketegangan pra-menegang yang besar. Ia digunakan secara meluas untuk sambungan kritikal dalam landasan kereta api, jambatan, struktur keluli, peralatan tekanan tinggi dan ultra-tinggi. Mod patah bolt berkekuatan tinggi kebanyakannya patah rapuh. Dalam bekas tekanan dan peralatan bertekanan tinggi, pramuat besar yang ditentukan standard biasanya digunakan untuk memastikan prestasi pengedap keseluruhan.

Sambungan bolt berkekuatan tinggi bergantung pada geseran antara permukaan sentuhan komponen yang disambungkan untuk mengelakkan gelongsor relatif. Untuk menyediakan daya geseran anti-gelongsor yang mencukupi, adalah perlu untuk meningkatkan pra-tegangan bolt, meningkatkan daya pengapit komponen dan menaikkan pekali geseran permukaan sentuhan dengan betul. Daya pengapit antara komponen disediakan sepenuhnya oleh pra-tegangan bolt. Oleh itu, keluli berkekuatan tinggi mesti diguna pakai untuk pembuatan bolt, yang mentakrifkan ciri-ciri penting sambungan bolt berkekuatan tinggi.

Pekali geseran sangat mempengaruhi kapasiti galas sambungan bolt berkekuatan tinggi. Ia terutamanya ditentukan oleh keadaan permukaan sentuhan dan bahan substrat bahagian yang disambungkan. Dalam pembinaan, permukaan sentuhan biasanya dirawat dengan letupan pasir dan berus dawai keluli untuk mengeluarkan skala oksida, kesan minyak dan kekotoran, untuk meningkatkan pekali geseran dan memastikan kestabilan sambungan.

1. Bahan Biasa dan Ciri Prestasi Bolt Kekuatan Tinggi

Kekuatan tegangan, kekerasan dan sifat mekanikal komprehensif bolt berkekuatan tinggi bergantung pada bahan substrat dan proses rawatan haba pelindapkejutan & pembajaan. Keluli 40Cr yang dipadamkan konvensional hampir tidak memenuhi keperluan prestasi bahanBolt berkekuatan tinggi gred 10.9dalam keadaan stabil. Dalam pemeriksaan rutin, kekuatan tegangan boleh dinilai dengan kekerasan permukaan selepas rawatan haba. Bolt yang diperbuat daripada bahan berbeza jelas berbeza dalam prestasi patah tertunda dan prestasi keletihan di bawah keadaan tekanan tinggi.

Bolt berkekuatan tinggi 40Cr kebanyakannya digunakan dalam struktur grid sambungan bola bolt dengan kapasiti galas reka bentuk yang agak boleh dikawal. Kekuatan reka bentuk adalah kira-kira 390 MPa untuk bolt dengan diameter Lebih besar daripada atau sama dengan 30 mm dan 430 MPa untuk bolt dengan diameter ＜ 30 mm, dengan tegasan pra-tegangan rendah di bawah keadaan kerja biasa. Pengesahan ketat rintangan patah tertunda diperlukan jika digunakan dalam keadaan kerja yang teruk dengan pramuat tinggi dan tekanan tinggi. Secara keseluruhan, bahan 20MnTiB memberikan rintangan patah tertunda yang lebih baik daripada 40Cr dan 40B.

Selaras dengan GB/T 1231, bahan yang disyorkan untuk bolt kekuatan tinggi heksagon besar Gred 10.9S ialah 20MnTiB untuk spesifikasi Kurang daripada atau sama dengan M24 dan 35VB untuk spesifikasi Kurang daripada atau sama dengan M30. Bolt berkekuatan tinggi berdiameter besar sukar untuk mencapai penembusan pelindapkejutan penuh, mengakibatkan kekuatan teras yang tidak layak. Oleh itu, bolt kekuatan tinggi yang bersaiz besar harus dielakkan dalam aplikasi kejuruteraan. Jika perlu, tekanan kerja reka bentuk hendaklah dikurangkan untuk memastikan margin keselamatan.

Bolt penambat dan bolt berbentuk khas (termasuk bolt penambat standard GB799 dan bolt jenis L) meliputi julat spesifikasi M6–M120 dengan panjang tanpa had. Bahan biasa termasuk Q235, 45# keluli, Q345B, 40Cr dan 35CrMoA. Jenis struktur terdiri daripada cangkuk lurus, cangkuk arka, cakar penambat dan gaya plat penambat yang dikakukan. Antaranya, 40Cr dan 35CrMoA ialah bahan berkekuatan tinggi khusus untuk berlabuh tugas berat asas peralatan dan struktur keluli.

2. Padanan Bahan dan Piawaian Pelaksanaan untuk Bolt Kekuatan Tinggi Jenis Torshear

Untuk bolt berkekuatan tinggi jenis torsi gred 10.9 untuk struktur keluli (sambungan jenis geseran dengan pekali geseran standard 0.45), bahan padanan ditentukan seperti berikut: bahan bolt: 20MnTiB; bahan kacang: 15MnVB. Pemasangan pengikat ini mematuhi piawaian kebangsaanGB/T 3632-2008 Torshear Jenis Bolt Kekuatan Tinggi, Nat dan Pemasangan Pencuci untuk Struktur Keluli, yang hendaklah diikuti dalam perolehan, pemeriksaan dan pembinaan.

3. Klasifikasi dan Kriteria Gred Prestasi Bolt

Sifat mekanikal keluli karbon danbolt keluli aloi, skru dan studdikelaskan kepada sepuluh gred standard: 3.6, 4.6, 4.8, 5.6, 5.8, 6.8, 8.8, 9.8, 10.9 dan 12.9. Diameter benang yang berkenaan berjulat dari 1.6 mm hingga 39 mm dengan suhu operasi biasa -50 darjah hingga 300 darjah . Suhu kerja pengikat keluli pemotongan bebas tidak boleh melebihi 250 darjah.

Klasifikasi industri bersatu:Bolt Gred 8.8 dan ke atas diperbuat daripada keluli karbon sederhana atau keluli aloi rendah melalui rawatan haba pelindapkejutan dan pembajaan, yang ditakrifkan sebagai bolt berkekuatan tinggi; bolt di bawah Gred 8.8 ditakrifkan sebagai bolt biasa.

Setiap gred prestasi bolt terdiri daripada dua angka, masing-masing mewakili gred kekuatan tegangan nominal dan nisbah hasil. Ini adalah piawaian sejagat antarabangsa. Bolt gred yang sama memberikan sifat mekanikal yang setara tanpa mengira bahan dan asal, jadi hanya gred prestasi digunakan untuk pemilihan reka bentuk.

Contoh 1: Gred 4.6 bolt biasa

1. Kekuatan tegangan nominal: 400 MPa;

2. Nisbah hasil: 0.6;

3. Kekuatan hasil nominal: 400 MPa × 0.6=240 MPa.

Contoh 2: Bolt berkekuatan tinggi gred 10.9 (selepas rawatan haba)

1. Kekuatan tegangan nominal: 1000 MPa;

2. Nisbah hasil: 0.9;

3. Kekuatan hasil nominal: 1000 MPa × 0.9=900 MPa.