高强度大六角头螺栓连接副的扭矩系数试验是确保螺栓连接可靠性的关键测试,主要依据国家标准 GB/T 1231-2006(钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件)进行。以下是试验的核心要点和步骤:
1. 试验目的 测定扭矩系数 K,验证其是否符合标准要求(通常 = 0.11 ∼ 0.15 K=0.11∼0.15),并确保螺栓副的预紧力一致性。
2. 试验设备 扭矩测试仪:精度≤±1%; 轴力传感器:精度≤±1%; 数据采集系统:实时记录扭矩 T 和预紧力 F; 标定过的液压扳手或电动扭矩扳手。
3. 试件准备 螺栓规格:需与工程实际一致(如M16、M20等); 试件数量:每批随机抽取8套(GB/T 1231要求); 表面状态:保持出厂状态,不得涂油或污损(除非设计有要求)。
4. 试验步骤 组装试件 按顺序安装:螺栓 + 垫圈 + 被连接板 + 垫圈 + 螺母,确保接触面清洁。 标定设备 校准扭矩仪和轴力传感器,确保零点准确。 施加扭矩 匀速缓慢拧紧螺母至预紧力达到螺栓公称屈服强度的50%~70%(如10.9级螺栓,预紧力约0.7倍屈服强度); 记录峰值扭矩 T(N·m)和对应轴力 F(kN)。 计算扭矩系数 公式: = ⋅ K= F⋅d T d:螺栓公称直径(mm)。 示例:若 、 = 200 kN F=200kN、 = 20 mm d=20mm,则 = 300 / ( 200 × 20 ) = 0.075 K=300/(200×20)=0.075。 重复试验 对8套试件分别测试,剔除异常值后取平均值。
5. 结果判定 扭矩系数范围:0.110~0.150(标准值,具体以设计要求为准); 变异系数:≤10%(同一批试件的离散性)。
6. 注意事项 润滑影响:若螺栓自带润滑剂,需按厂家说明操作; 温度控制:试验环境宜为10~35℃; 拧紧速度:推荐5~10r/min,避免冲击载荷; 垫片方向:倒角侧朝向螺母支承面。
7. 常见问题 系数偏低:可能因螺纹或接触面过度润滑; 系数偏高:螺纹锈蚀或未对齐导致摩擦增大; 数据离散大:检查设备精度或试件安装一致性。
8. 标准依据 GB/T 1231-2006:高强度大六角头螺栓连接副技术条件; JGJ 82-2011:钢结构高强度螺栓连接技术规程(补充施工要求)
压铆螺母(又称铆接螺母或拉铆螺母)的扭力测试是评估其抗旋转能力和连接可靠性的重要手段,通常用于汽车、航空、电子设备等对紧固件要求较高的领域。以下是测试的关键要点和步骤:
1. 测试目的 验证压铆螺母在安装后能否承受设计要求的扭矩而不松动或失效。 评估螺母与基材(如钣金、复合材料等)的结合强度。
2. 测试标准 常见标准: ISO 898(guojibiaozhun) ASTM F468/F468M(美国材料与试验协会) 企业自定义标准(如汽车行业的厂商规范)。 测试参数:需根据螺母规格(如M3、M5等)、材质(不锈钢、碳钢等)和基材厚度确定扭矩值。
3. 测试设备 扭矩测试仪:数字式或机械式,精度需符合标准(如±1%)。 固定夹具:确保被测件在测试中不移动。 扭力扳手(辅助工具):用于模拟实际装配时的扭矩。
4. 测试步骤 样品准备 按标准工艺将压铆螺母安装到基材上(使用压铆机或拉铆工具)。 检查安装质量(无倾斜、螺纹无损伤)。 初始检查 用通止规检验螺纹是否合格。 确认螺母与基材贴合无间隙。 扭矩测试 静态扭矩测试:缓慢施加扭矩至规定值,保持3-5秒,观察是否滑牙、松动或基材变形。 动态扭矩测试(可选):模拟多次拧紧-松开循环(如5次),记录扭矩衰减情况。 失效判定 合格:达到规定扭矩无松动或螺纹损坏。 失效:螺母旋转、基材撕裂、螺纹滑牙等。
5. 关键注意事项 基材影响:薄板或软材料(如铝)可能导致螺母拔出,需调整扭矩阈值。 润滑条件:螺纹是否涂胶或润滑剂会影响测试结果(需与实际情况一致)。 温度环境:高温可能降低扭矩值(如汽车发动机舱应用需高温测试)。
6. 典型扭矩参考值 螺母规格 建议扭矩(N·m) 基材厚度(mm) M3 2.5~4.0 ≥1.0 M4 5.0~7.5 ≥1.5 M5 8.0~12.0 ≥2.0 (注:具体值需以实际标准或设计规范为准。)
7. 结果记录与报告 记录扭矩峰值、失效模式(如螺纹损坏、基材变形等)。 提供测试环境(温度、湿度)、设备型号和测试人员信息