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1、7第二章第三节第三节 紧固件铝合金构件连接通常用紧固件连接，紧固件把两个（两个以上）铝合金构件连接在一起，连接方法分不可拆卸连接和可拆卸连接两类。铆合属于不可拆卸连接，螺纹连接属于可拆卸连接，使用这类连接的构件可以自由拆卸，使用方便。 紧固件有普通螺栓、螺钉、螺柱和螺母，不锈钢螺栓、螺钉、螺柱和螺母以及抽芯铆钉。 一. 紧固件 螺栓、螺钉、螺柱和螺母 通用技术条件GB/T16938-2008/ISO8992：2005（代替GB/T16938-1997）3 技术条件和引用标准 技术条件和引用标准见表1和表2。表1 螺纹紧固件材料碳钢合金钢不锈钢有色金属公差GB/T3103.1机械和功能特性GB/

2、T3098.1GB/T3098.2GB/T3098.3GB/T3098.4GB/T3098.7GB/T3098.9GB/T3098.13GB/T3098.6GB/T3098.15GB/T3098.16GB/T3098.10几何特征螺纹扳拧特征零件末端沉头其他GB/T197、GB/T2516、GB/T9145、GB/T22028、GB/T22029GB/T3104、GB/T944.1、GB/T6188GB/T2GB/T5279GB/T3、GB/T3105、GB/T3106、GB/T5278表面缺陷GB/T5779.1GB/T5779.2GB/T5779.3表面处理GB/T5267.1GB/T52

3、67.2GB/T5267.3ISO16048GB/T5267.1质量状况GB/T90.1、GB/T90.2、ISO16426表2 自攻螺纹紧固件材料钢不锈钢公差GB/T3103.1机械和功能特性GB/T3098.5GB/T3098.11GB/T3098.21几何特征螺纹扳拧特征零件末端沉头GB/T5280GB/T944.1、GB/T6188GB/T5280GB/T5279表面处理GB/T5267.1GB/T5267.2GB/T5267.3ISO16048质量状况GB/T90.1、GB/T90.2、ISO164264 通用技术要求标准的螺栓、螺钉、螺柱和螺母应规定下列部分：A） 机械性能（性能等

4、级、材料）；B） 产品等级（公差）；C） 标准化的几何特征（如需要时）；D） 表面覆盖层（如要求时）；特殊技术要求（如同意时）。所有数据与制成品有关。除另有专用标准或供需之间的协议，否则不应规定制造过程。采用的制造方法，应能保证产品有完整的的表面和棱边，而没有毛刺。通常，不要求去除诸如开槽或锻压、冲压或切边等工艺造成的小毛刺。然而，任何影响产品性能或者触摸时有安全危险的毛刺，均应去除。超出螺栓和螺钉支承面的切边毛刺是不允许的。除非别有规定，否则允许螺栓和螺钉留有中心孔。除非已规定了一种表面覆盖层，产品的表面处理应为：不经处理，用于钢制产品，或简单处理，用于不锈钢或有色金属产品。如无其他协议，交

5、付的螺栓、螺钉、螺柱和螺母应是清洁的，并涂有防锈油。二. 紧固件机械性能、螺栓、螺钉和螺柱GB/T3098.12000规定了碳钢或合金钢制造的螺栓、螺钉和螺柱的机械性能1 螺栓、螺钉和螺柱各性能等级的钢种和回火温度见表2 表2等级性能材料和热处理化学成份,%回火温度 0Cmin CPmaxSmaxBMaxminmax3.6 碳钢0.200.050.060.0034.60.550.050.060.0034.85.60.130.550.050.060.0035.80.550.050.066.88.8低碳合金钢（如硼、锰或铬），淬火或中碳钢、淬火并回火0.150.040.0350.0350.0034

6、250.250.550.0350.0359.8低碳合金钢（如硼、锰或铬），淬火或中碳钢、淬火并回火0.150.350.0350.0350.0034250.250.550.0350.03510.9低碳合金钢（如硼、锰或铬），淬火并回火0.150.350.0350.0350.00334010.9中碳钢，淬火并回火或低中碳合金钢（如硼、锰或铬），淬火并回火或合金钢淬火并回火0.250.200.550.550.0350.0350.0350.0350.0034250.200.550.0350.0350.00312.9合金钢,淬火并回火0.280.500.0350.0350.0033802 螺栓、螺钉和螺

7、柱的机械物理性能见表3。 表3 螺栓、螺钉和螺柱的机械和物理性能分项条号机械性能和物理性能 性能等级3.64.64.85.65.86.8 8.89.8 10.9 12.9d16mmd16mm1公称抗拉强度b公称,N/mm2 300 400 500600800800900 100012002最小抗拉强度bmin,N/mm2 330400420500520600800830-900 104012203维氏硬度HVF98Nmin 95120130155160190250255290 320385max 220250 320 335360 3804354布氏硬度HBF=30D2min901141241

8、47152181 238 242276 304366max 209238304318342 3614145洛氏硬度HRminHRB526771798289 HRC一一一一一一 22 2328 3239maxHRB 95.099.5 一一一 一一HRC 32 3437 39446表面硬度HV 0.3 max 7）7屈服点，N/mm2公称180240320300400480min1902403403004204808规定非比例伸长应力p 0.2,N/mm2公称 6406407209001080min 64066072094011009保证应力Sp/s或Sp/p 0.20.940.940.910.9

9、30.900.920.910.910.900.880.88Sp , N/mm218022531028038044058060065083097010破坏扭矩MB,Nm min 按GB/T309813规定11断后伸长率，% min2522201212109812断面收缩率，% min 5248484413 楔负载对螺栓和螺钉（不包括螺柱）实物进行测试，应符合表6或表8的规定14冲击吸收功Aku，J min 25 303025201515头部坚固性 不得断裂16螺纹未脱碳层的最小高度E 1/2H12/3H13/4H1全脱碳层的最大深度G，mm 0015 17再回火后的硬度 回火前后硬度均值之差不大

10、于20HV18表面缺陷 按GB/T5779。1或GB/T5779。3规定三. 紧固件机械性能 螺母 粗牙螺纹GB/T3098.22000规定了螺母的材料和机械性能。1 材料的化学成分应符合表4的规定。 表4性能化学成分，%CmaxMnmixPmaxSmax4、5、6一050006001508、904058025。0060015010050580300048005812058045004800582 螺母的机械性能应符合表5的规定。 表5 机械性能 螺纹规格 性能等级 04 05 4保证应力SpN/mm2维氏硬度 HV螺母保证应力SpN/mm2维氏硬度 HV螺母保证应力SpN/mm2维氏硬度 H

11、V螺母minmax热理型式minmax热处理型式minmax热处理型式M4380188302不淬火回火薄型500272353淬火并回火薄型M4M7M7M10M10M16M16M39510117302不淬火回火1 螺纹规格 性能等级 5 6 8保证应力SpN/mm2 维氏硬度 HV 螺母保证应力SpN/mm2维氏硬度 HV 螺母保证应力SpN/mm2维氏硬度 HV 螺母 minmax热理型式minmax热处理型式minmax热处理型式M4520130320不淬火回火1600150302不淬火回火1800180302不淬火回火1M4M7580670855200M7M10590680870M10M1

12、6610700880M16M39630146720170920233353淬火并回火 螺纹规格 性能等级 8 9 10保证应力SpN/mm2 维氏硬度 HV 螺母保证应力SpN/m m2 维氏硬度 HV 螺母保证应力SpN/mm2 维氏硬度 HV 螺母 minmax热处理型式 minmax热处理型式 minmax热处理型式M4900170302不淬火回火21040272353淬火并回火1M4M79151881040M7M109401040M10M169501050M16M39890180302不淬火回火29201060螺纹规格 性能等级 12 保证应力 Sp N/mm2 维氏硬度 HV 螺母保

13、证应力 Sp N/mm2 维氏硬度 HV 螺母 minmax热处理型式 minmax热处理型式M4 1140295353淬火并回火11150270353淬火并回火2M4M7 11401150M7M10 11401160M10M16 11701190M16M391200四. 紧固件机械性能 螺母 细牙螺纹GB/T3098.42000规定了螺母的机械性能。3 螺母的机械性能应符合表5的规定 表5机械性能螺纹直径 Dmm 性能等级 04 05 5保 证应 力 SPN/mm2维氏硬度 HV 螺母保证应力 SPN/mm2维氏硬度HV 螺母保证应力 SpN/mm2维氏硬度HV 螺母minmax热处理型式m

14、inmax热处理型式minmax热处理型式8d10380188302不淬火回火薄型500272353淬火并回火薄型690175302不淬火回火110d1616d3372019033d39螺纹直 径 D mm 性能等级 6 8保 证应 力 SpN/mm2维氏硬度螺母保 证应 力SpN/mm2维氏硬度螺母保 证应 力 SpN/mm2维氏硬度螺母minmax热处理型式minmax热处理型式minmax热处理型式8d10770188320不淬火回火1955250353淬火并回火1890195302不淬火回火210d1678016d33870233103029533d399301090螺纹直径Dmm 性

15、能等级 10 12保证应力SpN/mm2维氏硬度螺母保证应力 SpN/mm2维氏硬度螺母保证应力 SpN/mm2维氏硬度螺母minmax热处理型式minmax热处理型式minmax热处理型式8d101100295353淬火并回火11055250353淬火并回火21200295353淬火并回火210d16111016d33108026033d39注：最低硬度仅对经热处理的螺母或规格太大而不能进行保证载荷试验的螺母，才是强制性的；对其它螺母不是强制性的，是指导性的。对不淬火回火的，而又能满足保证载荷试验的螺母，最低硬度应不作为拒收依据1）D16mm的螺母，可以淬火并回火，由制造者确定。五. 紧固件

16、机械性能 不锈钢螺栓 螺钉和螺柱GB/T3098.62000规定了由奥氏体、马氏体和铁索体耐腐蚀不锈钢制造的螺栓、螺钉和螺柱的机械性能。1 不锈钢组别与化学成份见表1 表1 不锈钢的组别与化学成份类别组别 化学成份1），%CSiMnPSCrMoNiCu奥氏体A10.126.50.20.150.3516190.75101.752.25A20.1120.050.0315208194A30.08120.0450.0317199121A40.08120.0450.031618.52310151A50.08120.0450.031618.52310.5141马氏体C10.090.15110.050.03

17、11.5141C30.170.25110.040.0316181.52.5C40.080.1511.50.060.150.3512140.61铁素体F10.12110.040.0315181注：不锈钢的类别和组别，以及涉及其特性和应用的说明，在附录B中给出。2 螺栓、螺钉和螺柱的不锈钢组别和性能标记。材料标记由短划隔开的两部份组成。第一部份标记钢的组别，第二部份标记性能等级。 钢的组别（第一部份）标记由字母和一个数字组成，字母表示钢的类别，数字表示该钢的化学成份范围。其中A奥氏体钢；C马氏体钢；F铁素体钢。 性能等级（第二部份）标记由两个数字组成，并表示紧固件抗拉强度的1/10。示例： 1）A

18、2-70表示：奥氏体钢、冷加工、最小抗拉强度为700N/mm2（700MPa）； 2）C4-70表示：马氏体钢、淬火并回火、最小抗拉强度为700N/mm2（700MPa）。3 奥氏体钢螺栓、螺钉和螺柱机械性能见表2。表2 奥氏体钢螺栓、螺钉和螺柱机械性能类别组别性能等级螺纹直径抗拉强度bminN/mm2规定非比例伸长应力po.2minN/mm2断后伸长量minmm奥氏体A1、A2A3、A4A550M395002100.6d70M247004500.4d80M248006000.3d4 马氏体和铁素体钢螺栓、螺钉和螺柱机械性能见表2 表3 马氏体和铁素体钢螺栓、螺钉和螺柱机械性能类别组别性能等级

19、抗拉强度bminN/mm2规定非比例伸长应力po.2minN/mm2断后伸长量minmm硬度HBHRCHV马氏体C1505002500.2d147209155220707004100.2d209314203422033011011008200.2d3645350440C3808006400.2d2283232135240340C4505002500.2d147209155220707004100.2d2093142034220330铁素体F14545002500.2d128209135220606004100.2d1712711802855 奥氏体钢螺栓和螺钉的破坏扭矩M1.6M16(粗牙螺纹

20、) 表4 奥氏体钢螺栓和螺钉的破坏扭矩M1.6M16(粗牙螺纹)螺纹破坏扭矩MBmin ，Nm性能等级507080M1.60.150.20.24M20.30.40.48M2.50.60.90.96M31.11.61.8M42.73.84.3M55.57.88.8M69.31315M8233237M10466574M1280110130M16210290330对马氏体和铁素体钢紧固件的破坏扭矩值,应由供需双方协议。6 不锈钢类别与组别的说明1） 总则在GB/T3098.6 ， GB/T3098.15 和GB/T3098.16中采用的钢，涉及以下钢类：奥氏体钢： A1A5 马氏体钢：C1C4 铁素

21、体钢：F1本说明是对上述钢的性能说明。本说明还给出非标准化FA组钢的某些资料。这类钢具有马氏体-奥氏体组织。2） A类钢（奥氏体组织）在GB/T3098.6 GB/T3098.15和GB/T3098.16中规定了A1A5五个基本组。它们不能淬火，通常是无磁的。为了减少对加工硬化的敏感性，对A1A5钢可添加铜的成分，如表1的规定。对亚稳定型的A2和A4组钢，适用于以下情况：氧化铬能提高钢的抗腐蚀性，低的含碳量对亚稳定型的钢极为重要。因为铬对碳有高的亲和力，碳化铬能够替代高温下更容易生成的氧化铬。对稳定型的A3和A5组钢，适用于以下情况：Ti、Nb或Ta元素影响碳的存在，导致氧化铬达到其最大含量。

22、对海洋或类似的使用环境，要求Cr和Ni含量各约20%，Mo的含量为4.56.5% 。2.1) A1组钢 A1组钢是为机械加工专门设计的。该组钢具有高的硫含量，故比相应标准硫含量钢的耐腐蚀能力低。2.2) A2组钢 A2组钢是最广泛使用的不锈钢，用于厨房设备和化工装置。该组钢不适用于非氧化酸类和带氯成分的介质，如游泳池和海水。 2.3）A3组钢 A3组钢是稳定型的“不锈钢”，钢的性能与A2组钢相同2.4)A4组钢A4组钢是”耐酸钢”，含有Mo元素，能提供相当好的耐腐蚀性。A4通常用于化纤工业。本组钢是为沸腾硫酸而开发的（因此取名“耐酸”），并在一定的程度上也适合于含氯化物的场合。A4还常用于食品工业和造船工业。2.5）A5组钢A5组钢是稳定型的“耐酸钢”，钢的性能与A4组相同。3）F类