作者：陳斌強（新疆新正檢測技術有限責任公司，烏魯木齊８３００1３）
１０．９Ｓ扭剪型高強螺栓連接副具有強度高、施工簡單方便和施工效率高等優點，廣泛應用在國內外各種鋼結構工程中。筆者在對用于中泰化學二期電站鍋爐鋼架安裝的規格為Ｍ２０ｍｍ×８０ｍｍ 的１０．９Ｓ扭剪型高強螺栓副進行緊固軸力檢測時，發現其緊固軸力低于ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８要求范圍，而該批螺栓副在出廠前的緊固軸力檢驗為合格。為此，筆者對可能造成螺栓副緊固軸力偏低的原因，包括螺栓副的內、外在質量進行了檢驗和分析。
１ 理化檢驗
１．１ 化學成分分析
抽取一套螺栓副按ＧＢ／Ｔ２２３系列標準使用ＣＳ７１碳硫儀和７２３０Ｇ 分光光度計分別對螺栓、螺母和墊圈的化學成分進行檢驗，結果見表１。可見螺栓成分符合ＧＢ／Ｔ３０７７－１９９９對２０ＭｎＴｉＢ鋼的化學成分要求，而螺母和墊圈成分符合ＧＢ／Ｔ６９９－１９９９對４５鋼的化學成分要求。
１．２ 硬度檢驗
采用ＨＬＮ-１１Ａ 便攜式里氏硬度計按ＧＢ／Ｔ２３０．１－２００４分別對螺栓、螺母和墊圈進行硬度試驗，結果見表２。檢驗結果均符合ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８［１］對１０．９Ｓ高強螺栓連接副的螺栓、螺母和墊圈的硬度要求。
１．３ 螺栓楔載荷檢驗
抽取８套螺栓副按ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８在新三思ＳＨＴ４６０５微機控制電液伺服試驗機上進行了楔載荷試驗。檢測結果為３５６，３７８，３３０，３５７，３６７，３６０，３５９和３３０ｋＮ。所檢螺栓均符合ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８［１］對１０．９Ｓ螺栓副楔載荷的要求（３３５～３７５ｋＮ）。
１．４ 螺母保證載荷檢驗
選取８套螺栓副的１０Ｈ 級螺母按ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８進行保證載荷試驗。先將受試螺母擰入帶紋芯棒，保持ＳＨＴ４６０５微機控制電液伺服試驗機夾頭的移動速度≤３ ｍｍ·ｍｉｎ－１，對其施加３１５ｋＮ 的載荷并持續１５ｓ，卸載后，受試螺母無脫扣、破裂現象，并能用手順利擰出。試驗結果證明，受試螺母保證載荷符合標準要求［１］。
１．５ 螺栓副緊固軸力檢驗
對送檢狀態的螺栓副進行磷化處理和潤滑處理。① 磷化處理：先用體積分數為１０％的鹽酸常溫酸洗，以除去金屬表面的氧化層，然后用清水漂洗，放入７５～８５℃磷化槽中磷化５～１０ｍｉｎ，然后置于３０～７５℃的熱水中漂洗，使灰黑色磷化膜自然干燥。目的是改進連接副的表面狀態，補償由于運輸存放干燥的情況下螺栓副表面磷化膜的損失，以保證螺栓檢驗條件盡可能接近出廠條件，減小緊固軸力實測值的偏差。② 潤滑處理：將干燥后的產品放入８０～９０ ℃的潤滑槽中進行潤滑處理，３～５ｍｉｎ后，膜層外觀為灰白色，烘干。目的是改進表面干燥程度，補償由于氣候干燥、包裝不善引起的螺栓副表面膜層損失造成的偏差。
按ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８規定選取８套螺栓副在ＹＪＺ-５００軸力檢測儀上進行緊固軸力檢驗。其裝置示意見圖１。墊圈有倒角的一側應朝向螺母支撐面，使用電動扭力扳手對連接副實施軸向力，以螺栓梅花頭被擰斷時軸力儀所記錄的峰值作為測定值。每一連接副（一個螺栓、一個螺母和一個墊圈）只能試驗一次，不能重復使用。先對送檢狀態的螺栓副
進行檢測，然后再對經過磷化處理和潤滑處理的螺栓副進行再檢測，檢測結果見表３。緊固軸力標準偏差的計算公式為：
由表３可知，送檢狀態螺栓副的緊固軸力均低于ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８要求值；經磷化處理和潤滑處理后，螺栓副的緊固軸力和緊固軸力標準偏差均符合ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８要求。
２ 討論
鋼結構用１０．９Ｓ扭剪型高強度螺栓連接副緊固軸力在新疆地區復驗偏低這一問題是比較常見的。上述經理化檢驗結果表明螺栓副的內在質量如材質、硬度和強度指標均合格；送檢狀態的螺栓副緊固軸力偏低，而經過磷化處理和潤滑處理后，檢測的緊固軸力均符合標準要求，由此可推斷是螺栓副的外在質量導致其緊固軸力偏低。螺栓副在包裝、運輸過程中由于新疆地區氣候干燥，使螺栓副出廠時表面的磷化膜風化和潤滑性下降，增大了螺栓副的軸向摩擦力，最終使所測得的緊固軸力偏低甚至不合格。因此，檢測單位的檢驗人員在收樣和檢驗過程中應該注意上述情況，必要時應要求受檢廠家對其產品做適當的磷化和潤滑處理，以使受檢樣品盡量保持出廠時的狀態，以免影響檢測結果。
３ 結論
鋼結構用１０．９Ｓ扭剪型高強螺栓連接副質量合格，但在包裝和運輸過程中受干燥環境影響，導致表面磷化膜風化、潤滑性下降，軸向摩擦力增大，從而出現緊固軸力偏低的現象；可通過磷化處理和潤滑處理來解決此問題。
參考文獻：
［１］ ＧＢ／Ｔ３６３２－２００８ 鋼結構用扭剪型高強螺栓連接副
［Ｓ］．
