热浸镀锌高强度螺栓的技术要求

本文转载自 公众号：钢结构Cost-steelstructure

氢脆失效的根本原因和诱发因素

导致氢脆失效必须同时具备三个条件(图4):

SCC    应力腐蚀开裂 stress corrosion cracking

环境型氢脆的一种类型。

使用期间，在腐蚀产生的氢和载荷诱发的拉应力复合作用下发生。

来源：GBT 3099.3-2017 紧固件术语 表面处理 3.4.14 有修改

EHE  环境型氢脆 environmental hydrogen embrittlement；

从服役环境中吸收氢原子引起脆变，导致紧固件在拉应力(外加载荷和/或残余拉应力)状态下的脆性延迟断裂。

来源： GBT 3099.3-2017 紧固件术语 表面处理  3.4.13

20 世纪 70 年代，由于应力腐蚀开裂(SCC)导致热浸镀锌高强度紧固件失效，促使 ASTM 紧固件委员会   禁止 对主要用于北美的 ASTM A490 高强度栓接结构螺栓进行热浸镀锌。

尽管在热浸镀锌前从未与酸接触，也未受到环境腐蚀，热浸镀锌紧固件在安装后不久仍发生失效。

美标的规范内 只有 A325 级  热浸镀锌高强度螺栓。

Specification for Structural Joints Using ASTM A325 or A490 Bolts

热浸镀锌的  ASTM F3125 Grade A325 螺栓。（ASTM A325规范取消）    

但是市场上有一些类似的涂层产品可以应用于更高的性能等级的紧固件。

在欧洲和其他地区，根据 ISO 898-1 对性能等级为 10.9级 栓接结构螺栓进行热浸镀锌仍然是一种标准做法。

ISO 898-1 ： 碳钢和合金钢制紧固件的机械性能 ISO 898-1 - 2013

作为附加的预防措施，在 ISO 10684 中制定针对 材料和工艺 的指南和要求，以避免或最小化氢脆风险。  

ISO 10684：ISO 10684-2004 紧固件 热浸镀锌层    相关内容见下方截图：

材料：

工艺：

这里对10.9S M27以上规格的螺栓热浸镀锌的温度做了一个强调。  

 

相关文章：   镀锌产品表面的白锈  

我们对标 ISO 10684-2004 紧固件 热浸镀锌层 的规范 GBT5267.3-2008 还是比较谨慎的，热浸镀锌螺栓限定在了8.8S。

由此看出，氢脆的关键就是材料和工艺问题，所以这可能是 我们的对标规范 GBT 5267.3-2008 紧固件 热浸镀锌层 没有盲目的按照  ISO 10684-2004 紧固件 热浸镀锌层  允许10.9S高强度螺栓热浸镀锌的原因。    

GBT 5267. 3-2008 紧固 件 热浸镀锌层

日本的    热浸镀锌高强度螺栓连接副，其实是对下方规范   中的   1种（F8T），   常用高强度螺栓连接副进行了热镀锌处理。

JIS B 1186：2013 摩擦接合用高力六角ボルト?六角ナット?平座金のセット  

JIS B 1186：2013 摩擦型连接用高强度六角头螺栓，六角螺母，平垫圈

因此，外形和拉伸强度在镀锌前后均为F8T，但由于进行了镀锌，所以在法律法规或规范文件上不属于   JIS 标准   产品。

镀锌的高强度螺栓连接副不存在官方产品标准中，属于 JIS 标准之外的产品。

根据建筑基准法，用于建筑物主要连接部位的高强度螺栓，原则上必须是 JIS B 1186 标准中规定的产品，在使用该标准以外的高强度螺栓时，由于需要与 JIS B 1186 规定的高强度螺栓组具有同等性能，因此必须满足基于建筑基准法第37条第2号要求，以及国土交通大臣的认定（日本扭型高强度螺栓也是同样的情况）。

  平成28年以后，热镀锌高强度螺栓技术协会加盟的各公司所生产的热浸镀锌强度螺栓，已取得与 JIS B 118 6 F8T 同等产品的 国土交通大臣 认定，因此在使用上没有问题。

  对于这些螺栓，螺栓预拉力设计取值按 F8T 来处理即可，但紧固方法限定于螺母旋转法（转角法）。

 

为提高安装的拧紧功效，螺母或螺栓、螺钉和螺柱的螺纹部分应涂润滑剂。  

螺栓热浸镀锌后，不做附加润滑的话扭矩系数差不多是0.17～0.23，扭矩系数如果过高，施拧肯定会发生粘滑效应。

我们的规范 GBT 50046-2018 工业建筑防腐蚀设计标准 中也有所提及：  

另外，平成18年，一家高强度螺栓制造商获得了   F12T 级热浸镀锌高强度螺栓的产品认证。

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