論為橋梁及結(jié)構(gòu)工程安全、創(chuàng)新、發(fā)展服務(wù)的高強(qiáng)度螺栓新標(biāo)準(zhǔn)、新鋼號(hào)

王章友 ，韓建中 ，王偉英 ，陶鴻安 ，張 波 ，詹繼群

（1.上海金馬高強(qiáng)緊固件有限公司，上海市 201514；2.河南省生產(chǎn)力促進(jìn)中心，河南 鄭州 400008）

1 概述

長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)在橋梁與鋼結(jié)構(gòu)等建設(shè)工程上檢測(cè)高強(qiáng)度螺栓力學(xué)性能的標(biāo)準(zhǔn)主要有兩項(xiàng)：一項(xiàng)是《緊固件機(jī)械性能 螺栓、螺釘和螺柱》（GB/T 3098.1—2000）；另一項(xiàng)是《鋼結(jié)構(gòu)用高強(qiáng)度大六角頭螺栓、大六角螺母、墊圈技術(shù)條件》（GB/T 1231—2006）。但是，為了橋梁、鋼結(jié)構(gòu)及風(fēng)力發(fā)電工程的安全、創(chuàng)新和發(fā)展，特別是面對(duì)國(guó)際貿(mào)易、引進(jìn)技術(shù)以及承擔(dān)國(guó)外橋梁設(shè)計(jì)工程建設(shè)的需要，這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)越來(lái)越顯得不足。

目前國(guó)際上緊固件標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展有一個(gè)趨勢(shì)，各國(guó)都在積極貫徹ISO緊固件機(jī)械性能等標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)中既有強(qiáng)度等級(jí)低的通用緊固件，也有高強(qiáng)度緊固件。

ISO/TC 2/SC 1國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化緊固件機(jī)械性能分技術(shù)委員工作組從2005年開(kāi)始就提出《碳鋼和合金鋼緊固件機(jī)械性能 螺栓、螺釘和螺柱》（ISO/CD 898-1）標(biāo)準(zhǔn)討論稿，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織和各國(guó)有關(guān)技術(shù)專家經(jīng)過(guò)近4年的充分醞釀與討論，廣泛征求意見(jiàn)并按程序?qū)彾ǎ摌?biāo)準(zhǔn)已由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織于2009年4月1日正式發(fā)布。ISO 898-1：2009新標(biāo)準(zhǔn)的要求和內(nèi)容有較大的變化和更新。英、德、意、瑞士等歐盟成員國(guó)已于同期將此標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為本國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。我國(guó)也按上述國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換制訂了GB/T 3098.1-2010等新標(biāo)準(zhǔn)，代替GB/T 3098.1-2000等老標(biāo)準(zhǔn)。這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)從內(nèi)容和形式上都有根本性的變化，理性的東西多了，技術(shù)要求項(xiàng)目也多了，試驗(yàn)操作項(xiàng)目相對(duì)復(fù)雜而具體，內(nèi)容和概念更明確了，可操作性更強(qiáng)了。這里要提醒用戶、設(shè)計(jì)者、制造者、經(jīng)營(yíng)者考慮的是，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)還在廣泛使用的低碳合金鋼（如20MnTiB）制造高強(qiáng)度緊固件。在生產(chǎn)10.9級(jí)高強(qiáng)度螺栓時(shí)，如選用20MnTiB材料，要滿足規(guī)定的機(jī)械性能指標(biāo)，實(shí)際的回火溫度只能控制在410℃以下。但新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最低回火溫度是425℃，這肯定不能達(dá)到新標(biāo)準(zhǔn)的要求[1]。

2 新老標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照及38SiMnVBE鋼制高強(qiáng)度螺栓的應(yīng)用試驗(yàn)

（1）新老標(biāo)準(zhǔn)及風(fēng)電設(shè)備市場(chǎng)要求（摘要）見(jiàn)表1。

（2）按老標(biāo)準(zhǔn)不要求低溫沖擊功的38SiMnVBE鋼制高強(qiáng)度螺栓的應(yīng)用試驗(yàn)見(jiàn)表2。

（3）按新標(biāo)準(zhǔn)要求低溫沖擊吸收功38SiMnVBE鋼制高強(qiáng)度螺栓的應(yīng)用試驗(yàn)見(jiàn)表3。

把表中達(dá)到的力學(xué)性能與新標(biāo)準(zhǔn)要求的各項(xiàng)力學(xué)性能相比較，可以看出，采用38SiMnVBE鋼有較富余的力學(xué)性能空間，這有利于生產(chǎn)中工藝調(diào)整和試驗(yàn)簡(jiǎn)化，達(dá)到力學(xué)性能穩(wěn)定合格，降低生產(chǎn)成本。此外，與達(dá)到上述力學(xué)性能要求的含鉻、鉬甚至含鎳的鋼相比，使用該鋼有性價(jià)比優(yōu)勢(shì)。

我們提出這篇論文的目的是為了向從事橋梁、結(jié)構(gòu)工程建設(shè)的領(lǐng)導(dǎo)、專家、設(shè)計(jì)者、制造者、承建者學(xué)習(xí)、交流，最重要的是，采用新標(biāo)準(zhǔn)、新鋼號(hào)能為我國(guó)和國(guó)外橋梁、結(jié)構(gòu)工程建設(shè)安全、創(chuàng)新、發(fā)展更好地服務(wù)。

表1 新老標(biāo)準(zhǔn)及風(fēng)電設(shè)備市場(chǎng)要求(摘要)

表2 按老標(biāo)準(zhǔn)不要求低溫沖擊功的38SiMnVBE鋼制高強(qiáng)度螺栓的應(yīng)用試驗(yàn)

表3 按新標(biāo)準(zhǔn)要求低溫沖擊吸收功38SiMnVBE鋼制高強(qiáng)度螺栓的應(yīng)用試驗(yàn)

[1]國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)件產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，浙江省標(biāo)準(zhǔn)件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).歐美緊固件技術(shù)要求[M].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.