- Что такое высокопрочный болт
- Область применения
- Размеры болтов и гаек
- Особенности производства болтов высокой прочности
- Стали для изготовления болтов
- Типы проводимых испытаний
- Маркировочные обозначения
- Маркировка болтов из нержавеющей стали
- Что такое предел текучести и как его определить
- 3 Механические свойства элементов и расшифровка их маркировки
- Точность болтов
- Классы прочности
- Механические свойства
- 2. Нанесение обозначений классов прочности на крепёжные изделия
- 2.1. Маркировка болтов и винтов
- 2.2. Маркировка шпилек
- 2.3. Маркировка гаек
- Технология крепления высокопрочных болтов
- Подготовка высокопрочных болтов гаек и шайб
- Правила затягивания БВП
- Классы прочности резьбовых крепежных изделий
- Как выполняется натяжение болтов?
- Маркировка на головке болтов и гаек
- Как расшифровывается маркировка?
- Обозначение болтов, наносимое при маркировке
- Соответствие ГОСТу
- Что указано в стандартах?
- Основные требования по ГОСТу
- Контроль качества
Что такое высокопрочный болт
Этот вид крепления имеет несколько классификаций, но наиболее существенной особенностью является его большая устойчивость к большим нагрузкам. Это делает конструкции на болтовых соединениях очень прочными и долговечными. Высокопрочные болты, гайки и шайбы широко используются в металлических конструкциях, в строительных работах и в тяжелой промышленности, машиностроении.
Болт представляет собой стержень из металлического сплава, имеющий внешнюю резьбу и головку, обычно в форме шестигранника, прикрепленную к гаечному ключу. Крепление осуществляется закручиванием гайки нужного размера, для равномерного распределения нагрузки используются шайбы.
Область применения
Высокопрочные болтовые соединения предназначены для устройства сложных строительных конструкций, на которые будут распространяться:
- экстремальные температуры;
- осадки;
- сильные и частые ветры;
- контакт с химическими веществами.
Поскольку предусмотренные ГОСТом размеры крепежа различаются, области применения метизов большие:
- машинное оборудование;
- сельскохозяйственная техника, машиностроение;
- строительство мостов, зданий;
- судостроение;
- промышленность, производство.
Фрикционное соединение на высокопрочных болтах идеально подходит для прочного и надежного монтажа конструкций, подверженных динамическим нагрузкам и вибрациям.
Эта застежка широко используется в быту. Идеально подходит для ремонта квартир, балконов и надежно прикрепит любую конструкцию к бетонным стенам. Автолюбителям не обойтись без таких болтов при ремонте своего автомобиля, особенно колесных опор.
Размеры болтов и гаек
В последние годы производители автомобилей все чаще применяют метрические крепежные детали и все дальше отходят от дюймовых креплений. Но важно знать разницу между иногда используемым большим пальцем (также называемым американским стандартом или SAE) и более универсальными метрическими застежками в системе размеров, поскольку, несмотря на внешнее сходство, они не взаимозаменяемы.
Все болты, гайки, шпильки и другие крепежные детали, как дюймовые, так и метрические, классифицируются по диаметру, шагу и длине. Например, стандартный болт 1/2 x 13 x 1 имеет полдюйма в диаметре, 13 ниток на дюйм и длину 1 дюйм. Метрический болт M12 x 1,75 x 25 имеет диаметр 12 мм, шаг 1,75 мм (расстояние между резьбой) и длину 25 мм. Оба болта внешне очень похожи, но не взаимозаменяемы.
Особенности производства болтов высокой прочности
Класс определяется не только маркой сталей, но и способом их производства. Следовательно, на посадочных машинах (холодных или горячих) изготавливаются болты высокого класса. Накатка нити осуществляется на специальном технологическом оборудовании. Затем их отправляют на термическую обработку. После нанесения покрытия, защищающего болты от коррозии и старения, они готовы к отправке покупателям.
Крепежные изделия отправляются потребителю в ящиках определенного веса. В некоторых случаях на их поверхность наносится слой масла, что обеспечивает длительное хранение аппаратной продукции.
Оборудование, используемое для изготовления высококачественных болтов, может производить от 100 до 200 штук в минуту. Для производства используются изделия из проволоки, изготовленные из низкоуглеродистой или легированной стали.
Стали для изготовления болтов
Для производства используются разные марки стали. Считаются обычными: 10КП, 20КП, 10, 20, 35, 20Г2Р, 65Г, 40Х. После термообработки болты приобретают заданные параметры, определенные соответствующими нормативными документами. Термическая обработка осуществляется в электропечах с использованием защитной среды. Предотвращает выход углерода из стали.
Высокопрочные болты могут изготавливаться из разных марок, и вы получите продукцию, которая будет относиться к разным группам прочности. Варьируя различные методы термообработки, можно получать изделия с разными параметрами сопротивления.
В качестве примера можно рассмотреть использование стали 35 для производства болтов, относящихся к разным группам прочности:
- 6 — болты выполняются на токарно-фрезерных станках;
- 6 и 6.8 — крепеж производится на оборудовании для реверсивных прессов;
- 8 — этот класс будет получен после прохождения термообработки.
Высокопрочные болты включают специализированное оборудование, которое нашло применение строго в определенных областях. Требования к продукту определены в отраслевых документах.
Крепеж, используемый в авиастроении, изготавливается на основе так называемых норм (отраслевых стандартов). Эти метизы отличаются повышенной прочностью, малым весом и точностью. Использование этих болтов и гаек обеспечивает безопасную работу оборудования. Для их производства используются углеродистые или легированные стали. Готовые изделия покрываются усиленным слоем антикоррозионного покрытия.
Продукция, используемая при возведении мостовых сооружений и их конструктивных элементов, стандартизирована ГОСТ Р 52644-2006.
Болты особой прочности, выпускаются в различных исполнениях. Есть несколько вариантов. Болты категории «У» могут работать при минус 40 ºС. Изделия типа «ХЛ» работают в диапазоне от — 40 до — 65ºС.
Для производства высокопрочных метизов используются следующие марки сплавов: 30Х3МФ, 30Х2АФ, 30Х2НМФА.
Типы проводимых испытаний
Чтобы подтвердить качество продукции, производители заводов проводят серию тестов. Перечень и методы испытаний определены в ГОСТ Р 52627-2006. Испытания могут проводиться на заводе или в любой другой лаборатории, прошедшей соответствующую сертификацию в центре Россстандарт. Ниже приведен краткий список тестов:
- удлинение;
- крутить;
- твердость;
По результатам проведенных испытаний будут определены свойства продуктов, в частности предел прочности на разрыв, предел текучести и ряд других.
Маркировочные обозначения
Если вы не профессиональный строитель, вам не стоит лезть в дебри рейтингов болтов. Важно знать, что, как уже было сказано, цифры на головке болта указывают на класс прочности. Обычно это два числа, написанные через точку, например 3,6 или 10,9.
Первая цифра указывает на нагрузку на резьбовое соединение, которую может выдержать оборудование. Точнее, это одна сотая от номинальной прочности метизов. Измерение производится в МПа.
Пример: если вы видите 8,8 на болте, это означает, что прочность на растяжение болта будет 8 × 100 = 800 МПа.
На следующем рисунке показано отношение предела текучести к пределу прочности на разрыв, умноженное на десять. По двум числам можно рассчитать предел текучести материала. Для этого они умножаются друг на друга, а затем еще на десять.
Пример: возврат к той же версии 8.8. 8 х 8 х 10 = 640 Н / м.
важно понимать, что предел максимальной рабочей нагрузки болта — это предел текучести. При расчете болтового соединения на заданную нагрузку используется коэффициент 0,5-0,6 от предела текучести. Например, если болт M14 класса прочности 8.8 имеет площадь поперечного сечения около одного квадратного сантиметра и диаметр корпуса около 12 мм, его предел прочности на разрыв будет 8 тонн, предел текучести — 6,4 тонны, а Расчетная нагрузка составляет 6,4 × 0,5 = 3,2 тонны.
Маркировка болтов из нержавеющей стали
Среди обозначений на болте из нержавеющей стали первое место отводится маркировке самой стали — А2 или А4. Далее следует предел прочности на разрыв, например 50, 60, 70 и т.д. Эти числа также представляют одну десятую прочности углеродистой стали на разрыв, измеренной в МПа.
Что такое предел текучести и как его определить
Предел текучести σt — критическая нагрузка на разъемный стык, при которой происходит необратимый процесс разрушения конструкции без увеличения действующей силы.
На параметр влияет температура. По мере роста t уменьшается.
Для расчета показателя есть 2 формулы:
- По разрывной нагрузке: 1-я цифра в обозначении класса прочности умножается на 100, затем умножается на 2-ю цифру, результат делится на 10. Итак, для метизов группы 5.8 σт = 400 МПа (5x100x8: 10 = 400).
- По классу прочности: 1-я и 2-я цифры умножаются друг на друга, следовательно, на 10. Для категории 5.8: σt = 400 МПа (5x8x10 = 400).
Предел текучести — это критическая нагрузка на разъемное соединение.
Чем выше предел текучести, тем дольше деталь может находиться в напряженном состоянии, противостоять динамическим и стационарным силам. При подборе крепежа учитывается 2-х или 3-х кратный запас прочности.
3 Механические свойства элементов и расшифровка их маркировки
Предел прочности — это отношение нагрузки, которую болт может выдержать без разрушения, по отношению к его первоначальному поперечному сечению. Это значение колеблется от 30-160 кгс / м2 · мм (минимальное значение) до 49-208 (теоретически возможное максимальное). Устойчивость указывает на определенный цикл воздействия на образец болта в виде призмы (он выполнен с насечкой на одной стороне), после чего фурнитура разрушается. Иногда испытания прекращают в тех случаях, когда застежка начинает деформироваться. Вязкость 3-6 кгс * м / м2 см. Обратите внимание! Для некоторых классов прочности (3,6, 5,8, 6,8) показатель ударопрочности ГОСТом не регламентируется.
Маркировка болтов
Минимальная нагрузка, которая вызывает деформацию оборудования без заметного увеличения растягивающего напряжения, называется пределом текучести. Для болтов 3,6 она равна 20 кгс / м2 мм, для изделий 12,9 — 108. Текучесть устанавливают на специальных образцах по стандартной методике (воздействие на изделие до его деформации). Величина относительного удлинения определяется как отношение увеличения длины болта после его разрушения к исходной длине изделия. Важный момент. Минимальное относительное удлинение отмечено для болтов с прочностью 12,9 (8%), максимальное — для метизов 3,6 (25%). Твердость крепежа по шкале HRB 48-86 единиц, по Бринеллю — 90-330 HB.
Теперь, зная все о механических характеристиках болтов, можно понять принцип их маркировки. Здесь все достаточно просто. Обозначение класса прочности состоит из двух цифр, разделенных точкой. Достаточно умножить первое число на 10, чтобы получить значение минимальной временной прочности болта. То же проделываем со второй цифрой. Умножаем его на 10 и узнаем соотношение (в процентах) между текучестью продукта и его сопротивлением. Например, для оборудования класса 8.8 это соотношение будет 80% (8 * 10). Маркировка наносится на конец головки застежки выпуклыми цифрами.
ГОСТ требует, чтобы все болты были обозначены сечением более 6 мм. Допускается не ставить точку в маркировке болтов классов 12.9, 8.8 и 5.6. Метизы из цветных сплавов, нержавеющих сталей обозначаются по-разному. На такие изделия наносится сорт стали (например, А4, А2), ставится тире, добавляется двузначное число (50, 80, 70), указывающее значение прочности на разрыв. Если видим маркировку А4-50, то перед нами болт из аустенитного сплава прочностью 50 кгс / кв мм.
Точность болтов
На высокопрочные метизы нарезают резьбу на специализированных высокоточных автоматах. Все технические характеристики полностью соответствуют ГОСТу.
Высокопрочные крепежи из отборной стали 40x считаются фурнитурой высочайшего качества. Продукция, выпускаемая с этим лейблом, имеет отличные технические характеристики. 40x select используется для монтажа больших конструкций и там, где предъявляются высокие требования к надежности.
Фланцы с болтовым соединением — это наиболее часто используемые съемные соединения в промышленности. Обеспечивает высокую точность соединений, герметичность и прочность всей конструкции. Процесс изготовления, разборки и сборки не допускает возникновения форс-мажорных обстоятельств.
Классы прочности
В ГОСТ 1759.4-87 (ИСО 898 / 1-78) можно найти обозначение класса прочности болтов. Характеристики зависят от многих факторов, таких как сталь, из которой изготовлен болт, и от того, подвергался ли материал термообработке. Вот список классов прочности и их основные параметры.
Классы от 3,6 до 6,8
Материал: углеродистая сталь
Никаких добавок: нет
Термическая обработка: нет
Класс 8.8
Материал: углеродистая сталь
Возможные добавки: бор, марганец, хром
Термическая обработка: закалка и отпуск при температуре 425 ° C
Класс 9.8
Материал: углеродистая сталь
Возможные добавки: бор, марганец, хром
Термическая обработка: закалка и отпуск при температуре 425 ° C
Класс 10.9
Материал: углеродистая или легированная сталь
Возможные добавки: бор, марганец, хром
Термическая обработка: закалка и отпуск при температуре 340 или 425 ° C
Класс 12.9
Материал: легированная сталь
Никаких добавок: нет
Термическая обработка: закалка и отпуск при температуре 380 ° С
Чем легированная сталь отличается от углеродистой стали? Дело в том, что он содержит молибден, титан, вольфрам или другие добавки. Они улучшают эксплуатационные характеристики, повышают твердость, плотность и термостойкость материала.
Болты часто покрываются другим материалом для улучшения их свойств:
- цинк — у болтов, используемых в промышленности, толщина покрытия достигает 25 мкм;
- никель — декоративное покрытие мебельных болтов, не влияет на прочность;
- фосфаты или оксиды — таким образом можно создать защитный слой, который сделает крепеж более прочным;
- цинковое покрытие — увеличивает срок службы болта вдвое.
Что такое термическая обработка стали и зачем она нужна? Это технологический процесс изменения структуры материала, в результате которого повышается предел прочности стали, повышается прочность и износостойкость самого крепежного изделия.
Примечание! Классы прочности можно отмечать как точкой, например 3,6, так и без нее, например 36.
Механические свойства
Чтобы правильно выбрать укупорку, необходимо не только ориентироваться на класс прочности, но и знать, какие характеристики скрываются за ним. От этого зависит назначение оборудования. Например, для установки навеса на крыльцо подойдут болты низкого класса прочности до 6,6. Класс прочности высокопрочных болтов составляет от 6,6 до 12,9. Их используют при строительстве кранов, мостов, зданий, транспорта, железных дорог. Это значение также определяет, можно ли приложить к крепежу силовую нагрузку подшипника.
В таблице ниже мы даем класс прочности болтов. Расшифровка терминов в таблице поможет сориентироваться в свойствах крепежа по ГОСТ 1759.4-87 (ИСО 898 / 1-78).
- Разрывная нагрузка — это разрывная нагрузка болта, максимальная сила, которая может быть к нему приложена. При достижении критического параметра крепеж разрушится. Это касается любого вида механической силы: сжатия, изгиба, кручения, растяжения.
- Твердость по Виккерсу — это отношение нагрузки вдавливания четырехгранной алмазной пирамиды к углу, противоположному поверхности объекта, к которому приложена сила. Проще говоря, это значение определяет сопротивление болта деформации от удара / контакта с другим объектом.
- Предел текучести — это максимальная рабочая нагрузка на болт. Если это будет достигнуто, начнется необратимая деформация без увеличения нагрузки (можно сказать, самоуничтожение). При расчете нагрузки выбирайте болты с вдвое превышающими требуемые требования.
Механические свойства болтов в зависимости от класса прочности
Класс прочности | Предел прочности, МПа | Твердость по Виккерсу, HV | Выход, МПа |
3,6 | 300–330 | 95 — 250 | 180–190 |
4.6 | 400–400 | 120 — 250 | 240 |
4.8 | 400–420 | 130 — 250 | 320–340 |
5,6 | 500 | 155 — 250 | 300 |
5,8 | 500–520 | 160 — 250 | 400–420 |
6,6 | 600 | 190 — 250 | 360–480 |
6,8 | 600 | 190 — 250 | 640 |
8,8 | 800–830 | 250–335 | 640–660 |
9,8 | 900 | 290 — 360 | 720 |
10.9 | 1000–1040 | 320 — 380 | 900–940 |
12,9 | 1200–1220 | 385–435 | 1080–1100 |
Зная класс прочности, вы можете рассчитать средний предел прочности на разрыв самостоятельно. Для этого умножьте первую цифру класса прочности на 100. Например, для болта 6.6 это значение будет 600. Вы также можете рассчитать предел текучести, умножив предел прочности на вторую цифру класса прочности и разделив результат для 10. Для того же болта 6.6 это будет выглядеть так: 600 × 6 ÷ 10 = 360.
2. Нанесение обозначений классов прочности на крепёжные изделия
Подлежит маркировке:
- Болты с шестигранной головкой;
- Винты с цилиндрической головкой и внутренним шестигранником;
- Заколки для волос ;
- Арахис
2.1. Маркировка болтов и винтов
Чаще всего болты маркируются на торцевой поверхности головки клеймом производителя. Цифры могут быть выпуклыми или углубленными. Иногда период между числами не вводится, например 10.9 записывается как 109. Если обозначение подчеркнуто (например, 10.9 или 109), это означает, что болт изготовлен из низкоуглеродистой мартенситной стали. Некоторые фабрики маркируют болты специальными символами: точкой и штрихом (отметки на циферблате). Точка служит ориентиром и расположена у отметки «12 часов», а положение одинарной или двойной шкалы указывает класс прочности: если метки нет, то болт имеет класс прочности 6,8 или ниже.
2.2. Маркировка шпилек
Как правило, штифты в конце маркируются специальной утопленной меткой, соответствующей классу прочности:
Подписать | ● | + | ■ | ▲ |
Класс прочности | 8,8 | 9,8 | 10.9 | 12,9 |
2.3. Маркировка гаек
На гайках метки обычно наносятся на конец так же, как на болтах и винтах. Следует отметить, что эта статья предназначена только для информационных целей и не является официальным документом, раскрывающим информацию. Более подробную и точную информацию можно получить из следующих стандартов:
ГОСТ 1759.0-87 Болты, винты, шпильки и гайки. Технические условия.
ГОСТ 1759.4-87 Болты, винты и шпильки. Механические свойства и методы испытаний.
ГОСТ Р 52628-2006 Гайки. Механические свойства и методы испытаний.
Технология крепления высокопрочных болтов
Одной из важных составляющих в технологии крепления является четкая фиксация временного интервала после подготовки и смазки резьбы перед непосредственным использованием застежки. Этот срок не должен превышать 10 дней, что должно быть указано в специальном журнале установки высокопрочных болтов после их доставки от производителя. Если подготовка проводилась самостоятельно, данные также фиксируются путем заполнения дневника. Пример порядка крепления болтового соединения:
- Подготовьте всю конструкцию к стыковке и установке.
- Необходимые крепежи подготавливаются согласно нормам.
- Осуществляется монтаж и сборка конструкции.
- Затяните болты.
- Стыки всех креплений герметичны.
- Осуществляем контроль качества сборки объекта.
Подготовка высокопрочных болтов гаек и шайб
Перед установкой в конструкцию необходимо подготовить высокопрочные болты, гайки и шайбы. Включает в себя:
- Технологическая очистка от консервации заводских смазок, а также от пыли и грязи. Выполняется в щелочном растворе, нагретом до температуры 80-100 ° C, который включает воду, моющие средства, карбонат натрия и каустическую соду, жидкое стекло и тринатрийфосфат. Отношения строго соблюдаются по ГОСТу. Крепежные элементы в специальной емкости погружаются в раствор на 20 минут, после чего 3-5 раз промываются в моющем растворе.
- Сушку проводят в горячем виде в течение нескольких минут, обдувая сжатым воздухом.
- Сделайте ход на токарном станке или гаечных ключах, проверьте и смажьте резьбу.
- Обязательная смазка резьбы крепежа осуществляется погружением ее в раствор специального бензина ГОСТ 2084 и минерального масла ГОСТ 0799 в соотношении 9: 1.
- Упаковка и хранение чистой техники производится в закрытой таре. По окончании на каждый болт надевается гайка и две шайбы.
- Осуществляется контроль качества.
Промежуток времени от смазки резьбы до монтажа не должен превышать 10 дней.
Правила затягивания БВП
Затяжка высокопрочных болтов происходит в два этапа:
- Совместите отверстия деталей под высокопрочные болты и зафиксируйте положение деталей конструкции с помощью монтажных дюбелей.
- На первом этапе вставляются крепежи болтов, снимаются заглушки. Также с помощью отверток болтовые крепления затягиваются только на 50-90%. В начале натяжения головка застежки не должна поворачиваться. Если прокрутку невозможно удалить, элемент заменяется.
- На втором этапе крепление производится полностью с помощью динамометрических ключей. Затяжку болтов проводят после проверки соответствия геометрии всей конструкции нормам и нормам, проверки герметичности стяжки конструкции.
Отличные технические характеристики высокопрочных болтовых соединений гарантируют прочность всей конструкции. При соблюдении всех инструкций конструкция прослужит долгие десятилетия.
Классы прочности резьбовых крепежных изделий
Класс прочности гаек, винтов, болтов и шпилек определяется их механическими свойствами. Согласно ГОСТ 1759.4-87 (ИСО 898.1-78) дается разделение крепежных изделий по классам прочности на 11 категорий: 3,6; 4.6; 5,6; 5,8; 6,6; 6,8; 8,8; 9,8; 10,9; 12.9.
Правила расшифровки класса прочности болтов довольно просты. Если первую цифру обозначения умножить на 100, можно узнать номинальную разрывную нагрузку или разрывную нагрузку материала (Н / мм2), которому соответствует изделие. Например, болт с классом прочности 10.9 будет иметь предел прочности на разрыв 10 / 0,01 = 1000 Н / мм2.
Умножив второе число после точки на 10, можно определить, как предел текучести (напряжение, при котором начинается пластическая деформация в материале) соотносится с пределом прочности или пределом прочности на растяжение (выраженным в процентах). Например, болт класса 9,8 имеет минимальный предел текучести 8 × 10 = 80%.
Болт с шестигранной головкой
Предел текучести — это такое значение нагрузки, при превышении которого в материале начинаются невосстановимые деформации. При расчете нагрузок, которые будут воздействовать на резьбовой крепеж, закладывается запас в два, а то и в три раза превышающий предел текучести.
Высокопрочные болты, разрывная нагрузка которых равна или превышает 800 МПа, используются не только для крепления элементов крановых конструкций, но и в мостостроении, в производстве сельскохозяйственной техники, в железнодорожных соединениях и для решения проблем ряд других проблем. Высокопрочные болты 8,8 и выше, а гайки 8,0 и выше.
Параметр, определяющий, какой класс прочности будут иметь болты, — это не только марка стали, но и технология, по которой они изготовлены. Болты, относящиеся к категории высокопрочных, изготавливаются в основном по технологии высадки (холодной и горячей), резьба на них формируется накаткой на специальном станке. После изготовления они проходят термообработку, затем наносится специальное покрытие.
Болт с фланцем
Машины для холодной и горячей высадки, на которых изготавливаются болты высоких классов прочности, могут быть различных марок, некоторые модели позволяют производить от 100 до 200 изделий в минуту. Сырьем для производства является проволока из низкоуглеродистой и легированной стали, содержание углерода в которой не превышает 0,4%.
Основные марки стали, используемые для производства такого крепежа: 10КП, 20КП, 10, 20, 35, 20Г2Р, 65Г, 40Х. Необходимые механические свойства этим высокопрочным болтам также придает термическая обработка в электропечах, в которых создается особая защитная среда (с ее помощью можно избежать обезуглероживания стали).
Кроме того, из углеродистой стали изготавливают разные типы болтов и получают изделия, относящиеся к разным классам прочности. Используя различные технологии производства и термообработки (закалки), можно из одного сорта стали получать болты, относящиеся к разным классам прочности.
Рассмотрим, например, сталь 35, из которой можно изготавливать болты следующих классов прочности:
- 5.6 — болты изготавливаются на токарных или фрезерных станках токарным способом;
- 6.6 и 6.8 — такие крепежи изготавливаются по ковочной технологии, для чего используются опрокидывающиеся прессы;
- 8,8 — этого класса прочности можно достичь, если болты закалены.
Основные марки стали, используемые при производстве болтов
Приведенная ниже таблица позволяет ознакомиться с наиболее популярными видами стали, которые используются для изготовления крепежа. Если к характеристикам последних предъявляются особые требования, то материалом изготовления служат и другие марки стали.
Классификация болтов, относящихся к категории высокой прочности, включает узкоспециализированные изделия, используемые в определенных секторах. Характеристики таких креплений с узким ответвлением изложены в отдельных нормативных документах.
Поэтому требования к высокопрочным болтам, головка которых «под ключ» имеет большие размеры, применяемым при строительстве мостов, устанавливаются советским ГОСТом 22353-77 (ГОСТ Р 52644-2006 — российский стандарт). Указанное в этих нормативных документах сопротивление соответствует разрывной нагрузке (кгс / см2). Действительно, этот показатель соответствует пределам прочности.
Классификация болтов для узкоспециализированных целей также подразумевает их разделение для вариантов конструкции. Таким образом, различают следующие категории болтов.
- Типы болтов с U-образным исполнением, которые могут эксплуатироваться при температурах до -40 градусов Цельсия. Важно отметить, что буква «U» в обозначении такой продукции не указывается.
- Выпускается с версией «HL», которая может использоваться в еще более жестких температурных условиях: от –40 до –65 градусов Цельсия. В обозначении этих изделий указывается их класс прочности с буквами «ХЛ».
Параметры высокопрочного болта
В таблице указаны параметры, которые соответствуют высокопрочным болтам. Для изготовления крепежа с еще более высокими прочностными характеристиками используются следующие марки стали: 30Х3МФ, 30Х2АФ, 30Х2НМФА.
Как выполняется натяжение болтов?
Силу напряжения VPB можно регулировать несколькими способами. Перечислим их ниже:
- По количеству ударов ключа.
- От осевого натяжения застежки.
- От угла поворота гайки.
- На момент крутки.
Здесь нужно знать, что вне зависимости от варианта затяжки крепежа высокой прочности обязательно использовать стяжные шпильки. В начальной стадии натяжения голову ВПБ следует удерживать. Сам процесс осуществляется от самого сложного участка соединения или от его центра. Динамометрический ключ используется для затяжки болта с определенным усилием. Этот инструмент позволяет четко определить момент затяжки (коэффициент) соединения.
Порядок затяжки соединения динамометрическим ключом следующий:
- пакет стягивается застежками;
- все болты (в том числе анкерные) затянуты с заданным усилием;
- штифты вытаскиваются, ВПБ монтируются на место.
После этого установленный крепеж затягивается на разрыв гаечным ключом. Болты М24 часто затягиваются гаечным ключом, калибровка которого производится поворотом гайки на определенный угол. Этот инструмент обеспечивает момент затяжки не менее 1600 Нм. Калибровка крепления болта M24 выполняется перед началом работы. Описываемая отвертка может быть оснащена сменными коническими головками. У меня избыточный вес. В результате потери мощности из-за кручения могут быть уменьшены. Их особенность — не только большой вес головок. Кроме того, они обязательно подвергаются термической обработке. Кроме того, она выполняется так, чтобы сменные устройства имели твердость по шкале HRC в пределах 35-45 единиц.
Болты М24 можно затягивать не одним ключом, а двумя одновременно. Этот прием позволяет получить максимально точный крутящий момент. Используется довольно часто. В этом случае первый ключ (так называемый маленький ключ) создает крутящий момент не более 200 Нм. Затем возьмите второй (большой) инструмент. И этим ключом выполняется окончательная затяжка. Обеспечивает крутящий момент 1600 Н · м. Натяжение высокопрочных болтов M20, M16, M30 и т.д. (Всех, кроме M24) в большинстве случаев выполняется с учетом осевого усилия. Операция выполняется электрическим или пневматическим ключом. Перед сборкой металлоконструкции его необходимо откалибровать.
возможно натяжение ВПБ М20 и других размеров, регулируя усилие в момент скручивания. Техника довольно сложная. Для его реализации нужно рассчитать момент затяжки и постоянно измерять его, затягивая болт динамометрическим ключом. Последний способ натяжения предполагает использование электрического ударного ключа. Этот инструмент используется для болтов M24 и M20. Техника проста. Все смонтированные крепежи затягиваются указанным ключом путем нанесения трех (одиночных) ударов по гайкам. После этого таким же образом затягиваются болты. Но теперь применяется столько ходов, сколько необходимо для достижения заданного осевого натяжения в высокопрочных крепежных деталях. Их обычно от 14 до 18 человек.
Маркировка на головке болтов и гаек
Болты как с метрической, так и с дюймовой шкалой можно определить при осмотре головки. Начнем с того, что расстояние между плоскостями головки метрического болта измеряется в мм, а для дюймового болта — в дюймах (то же самое касается определения гаек). В результате стандартный гаечный ключ не будет работать с метрическими крепежными деталями и наоборот. Кроме того, на головках большинства дюймовых болтов обычно есть радиальные насечки (такие отметки используются и на метрических, но реже), которые определяют максимально допустимое усилие затяжки болтов (класс прочности). Чем больше количество насечек, тем выше класс прочности (на автомобилях обычно используются болты с показателем прочности от 0 до 5 насечек). Класс прочности метрических болтов определяется числовым кодом (подробнее об этом мы писали в этой статье). Кодовые номера обычно выражаются в дюймах на головке болта (на автомобилях обычно используются болты классов прочности 8,8, 10,9 и 12,9).
Как расшифровывается маркировка?
Первая цифра (перед точкой). Характеризует разрывную нагрузку застежки. Он показывает 0,01 своего значения, выраженного в МПа.
Пример. Для болта 4.6 предел прочности составляет 4: 0,01 = 400 МПа.
Вторая цифра (после точки). Он показывает одну десятую отношения характерных значений: предела текучести к пределу прочности стали.
В данном случае (4,6) — 400 х 0,6 = 240 МПа. Эта функция показывает максимальную нагрузку. Превышение его значения приводит к необратимой деформации болта, по сути, его изгибу (перелому).
Рекомендация: При выборе застежки следует учитывать ее запас прочности. В зависимости от места установки превышение значения должно быть минимум в 2, а то и в 3 раза.
Обозначение болтов, наносимое при маркировке
Все болты, кроме цилиндрических с отверстием под шестигранный ключ, промаркированы на верхней части головки. Цилиндрические изделия маркируются спереди. Обозначение болтов наносится в виде символов, утопленных в головке или выпуклых отметок. Выпуклые метки на конце головы наносят редко, чаще всего метки углубленные. В остальном высота символов четко регулируется в соответствии с диаметром детали.
- Две цифры на головке болта указывают на класс прочности изделия. Эта ценность имеет большое значение. Это зависит от того, выдержит ли соединение необходимую нагрузку в этом случае. Всего существует 11 классов прочности, они обозначены двумя символами с точкой между ними. Первое обозначение характеризует прочность болта, а второе характеризует текучесть материала, из которого он изготовлен. На крупных промышленных предприятиях, в автомобильном и авиационном моделировании этому показателю уделяется особое внимание. Несоблюдение маркировочных символов может вызвать неисправности и привести к несчастным случаям в системе. Обозначение высокопрочного болта начинается с отметок с 8.8 по 12.9.
- Марка производителя: печать с символом производителя, означающая, что перед выпуском с производства деталь прошла все обязательные проверки качества и соответствует параметрам, указанным на детали. Возможно отсутствие знака производителя, но это может быть признаком того, что деталь не соответствует стандартам качества.
- Обозначение резьбы. Обязательно наносите информацию на головку болта с левой резьбой. Обозначается стрелкой. Подключения справа отдельно не отмечены.
- Буквы на голове. Эти символы могут обозначать металл, из которого изготовлен болт, и марку стали. Обозначения A2 и A4 наносятся на болты из химически стойких и воздухостойких материалов. Подчеркивание указывает на то, что деталь изготовлена из марсианской низкоуглеродистой стали.
Соответствие ГОСТу
Давайте разберемся, что такое обозначение болта по ГОСТу. Вся продукция должна соответствовать государственным стандартам качества. Требования к болтам в России и странах СНГ прописаны в ГОСТах. Эти стандарты перешли к нам со времен Советского Союза практически в неизменном виде.
Есть несколько ГОСТов, относящихся к разным типам болтов. В них указываются не только требования к качеству, прочности, соблюдению универсальных размеров и параметров, но и схема обозначения деталей при маркировке и указании конкретного типа болта на чертежах.
Что указано в стандартах?
К такой продукции существует ряд требований и обозначений. Болты по ГОСТу должны соответствовать всем установленным стандартам качества. Кроме того, в документации есть макеты, которые должны соответствовать этому типу продукта. На чертежах, приложенных к государственным стандартам качества, указаны конструктивные особенности болта, условные обозначения и расположение условных обозначений для маркировки.
Основные требования по ГОСТу
- Детали должны быть полностью без следов коррозии металла, крупных дефектов и трещин. Наличие последнего означает, что товар не соответствует стандарту качества.
- На поверхности детали допускается штамповка трещин при условии, что длина трещины меньше диаметра болта, а ширина и глубина не более 4% диаметра болта. В противном случае продукт не может соответствовать национальным стандартам качества и должен быть отклонен.
- По ГОСТу на болте могут быть катящиеся пузыри, но их размер не может превышать 3% диаметра изделия.
- Болт с рваным повреждением, попадающий в резьбу или опорную деталь, также выбрасывается.
- По стандарту качества могут подойти изделия с дефектами на конце головки при условии, что дефект не превышает окружность выше предельного значения.
- допускается небольшое точечное изменение цвета сплава в виде ряби.
Контроль качества
Вся продукция проверяется по двум параметрам: визуальное соответствие стандарту и металлографическое исследование. При визуальном контроле качества изделие осматривается на предмет отклонений от ГОСТа по размерам и диаметру, на наличие механических повреждений и дефектов, а также на наличие коррозионных изменений. Металлографическая оценка включает магнитное исследование. Для более детального изучения состава детали можно воспользоваться методом гравировки по металлу. Эти методы позволяют точно определить количество примесей в сплавах и природу материала, из которого было изготовлено изделие. Если деталь не соответствует стандартам, ее выбрасывают.