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)
長期以來,我國在橋梁與鋼結(jié)構(gòu)等建設(shè)工程上檢測高強(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,特別是面對國際貿(mào)易、引進(jìn)技術(shù)以及承擔(dān)國外橋梁設(shè)計(jì)工程建設(shè)的需要,這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)越來越顯得不足。
目前國際上緊固件標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展有一個(gè)趨勢,各國都在積極貫徹ISO緊固件機(jī)械性能等標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)中既有強(qiáng)度等級低的通用緊固件,也有高強(qiáng)度緊固件。
ISO/TC 2/SC 1國際標(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,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和各國有關(guān)技術(shù)專家經(jīng)過近4年的充分醞釀與討論,廣泛征求意見并按程序?qū)彾?,該?biāo)準(zhǔn)已由國際標(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、瑞士等歐盟成員國已于同期將此標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為本國標(biāo)準(zhǔn)。我國也按上述國際標(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)營者考慮的是,現(xiàn)在國內(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]。
(1)新老標(biāo)準(zhǔn)及風(fēng)電設(shè)備市場要求(摘要)見表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。
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)、新鋼號能為我國和國外橋梁、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.歐美緊固件技術(shù)要求[M].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2010.