简介：1 什么是高强度钢和超高强度钢？所谓高强度钢，是指那些在强度和韧性方面结合很好的钢种。低合金结构钢，经调质处理后，具有很好的综合力学性能。其抗拉强度sb＞1 200MPa时，叫高强度钢；其抗拉强度sb＞1500MPa时，称为超高强度钢。超高强度钢，视其合金含量的多少，可分为低合金超高强度钢(合金含量不大于6%)、中合金超高强度钢和高合金超高强度钢。含一种合金元素的高强度合金钢有铬钢、关键字：刀具夹具切削铣削车削机床测量
1 什么是高强度钢和超高强度钢？
所谓高强度钢，是指那些在强度和韧性方面结合很好的钢种。低合金结构钢，经调
质处理后，具有很好的综合力学性能。其抗拉强度σb＞1200MPa时，叫高强度钢；
其抗拉强度σb＞1500MPa时，称为超高强度钢。
超高强度钢，视其合金含量的多少，可分为低合金超高强度钢(合金含量不大于6%)、中合金超高强度钢和高合金超高强度钢。
含一种合金元素的高强度合金钢有铬钢、镍钢、锰钢等；含两种合金元素的合金钢
有铬镍钢、铬锰钢、铬钼钢等；含三种以上合金元素的高强度合金钢有铬锰硅钢、
铬镍钨钢、铬镍钼钢、铬锰钛钢、铬锰钼钒钢等。
高强度钢和超高强度钢的原始强度和硬度并不高，但是经过调质处理后可获得较高
的强度，硬度在HRC30～50之间。
钢的抗拉强度与硬度之间存在一定的关系。一般来说，硬度提高强度也随之增高，
但不能说高强度钢就是高硬度钢。所谓高强度钢和超高强度钢，是指综合性能而言
的。淬火钢的硬度很高，但不能称为高强度钢和超高强度钢，其原因是它的综合性
能不好，几乎没有塑性，韧性也很差，只能作耐磨零件和工具。
2 高强度钢和超高强度钢有哪些切削特点？
高强度钢和超高强度钢，由于加入不同量的合金元素，经热处理后，Si、Mo、Ni 等元素使固溶体强化，金相组织多为马氏体，具有很高的强度(最高可达1960MPa)和较高的硬度(HRC＞35)，冲击韧性高于45号钢，切削时具有以下特点：
1.刀具易磨损、耐用度低：高强度钢和超高强度钢，调质后的硬度一般在HRC50以
下，但抗拉强度高，韧性也好。在切削过程中，刀具与切屑的接触长度小，切削区的应力和热量集中，易造成前刀面月牙洼磨损，增加后刀面的磨损，导致刃口崩缺或烧伤，刀具的耐用度低。
2.切削力大：高强度钢和超高强度钢的剪切强度高，变形困难，切削力在同等的切削
条件下，比切45号钢的单位切削力大1.17～1.49倍。
3.切削温度高：这两种钢的导热性差，切削时切屑集中于刃口附近很小的接触面内，
使切削温度增高。如45号钢的导热系数为50.2 W/(m·K)，而38CrNi3MoVA的导热系数为29.3 W/(m·K)，仅为45号钢的60%，切削38CrNi3MoVA时的切削温度比切削45号钢的切削温度高100℃左右。切削温度高，刀具磨损加剧。
4.断屑困难：由于高强度钢和超高强度钢具有良好的塑性和韧性，所以切削时切屑不
易拳曲和折断。切屑常缠绕在工件
和刀具上，影响切削的顺利进行。
3 切削高强度钢和超高强
度钢时怎样选择刀具材
料？
高强度钢和超高强度钢具有很高
的强度和硬度，切削时要求刀具应
具有较高的红硬性、耐磨性及冲击
韧性，而且不易产生粘结磨损和扩
散磨损。粗加工和断续切削时，要
求刀具具有抗热冲击性能。除金刚
石刀具外，各种刀具材料均可以切
削，在选择刀具材料时，应根据切
削条件合理选择。
1.高速钢：选用高性能高速钢切削高
强度钢和超高强度钢，应根据工件
材料的性能、形状、加工方法和工艺系统刚性等特点，全面考虑刀具材料的耐热性、耐磨性和韧性等。当工艺系统刚性较好、刀具型面简单时，可采用钨系、钨钼系高钒高钴高速钢；型面复杂时，可采用钨钼系、高碳低钒含铝高速钢或钨钼系高碳低钒高钴高速钢；当工艺系统刚性较差时，可采用钨钼系低钒含铝高速钢及钨钼系低钒高钴高速钢；在冲击切削条件下，宜采用钨钼系高钒高速钢、钨钼系含铌高速钢或钨钼系含铝高速钢。不同的切削方式切削高强度钢和超高强度钢时，高速钢牌号
的选择见表1。
2.粉末冶金高速钢和TiN涂层高速钢：粉末冶金高速钢，是由高速钢粉末在高温(110
0℃)、高压(100MPa)下直接压制，再锻造成所需要的刀具形状，加工淬火后刃磨而
成。它具有硬度高、高温硬度好、耐磨性好的特点，适用于高强度钢和超高强度钢
的切削。如原冶金部钢铁研究总院生产的FW12Cr4V5C05(FT15)和FW 10Mo5Cr
4V2Co12等。
高速钢刀具TiN涂层，可以延长刀具耐用度2～3倍，提高切削速度25%。常用的
涂层高速钢刀具有：麻花钻、立铣刀、丝锥、齿轮滚刀、铰刀和插齿刀等。
3.硬质合金：根据硬质合金的性能，它是切削高强度和超高强度钢的主要刀具材料。
一般应选新型高性能硬质合金或涂层硬质合金。
4.陶瓷刀具：它的硬度和耐热性高于硬质合金，允许的切削速度比硬质合金高1～2
倍。在高强度钢和超高强度钢的切削中，陶瓷刀具主要用于车削和平面铣削的半精加工和精加工中。推荐选用Al2O3～TiC系列陶瓷，如AT6、AG2、T8、LT35、LT55等。
5.立方氮化硼(CBN、PCBN)：这种刀具的硬度、耐磨性及耐热性很高，PCBN的强
度也很高，达1500 MPa，适用于高强度钢和超高强度钢的车削和铣削，主要用于半精加工和精加工。
简介：陶瓷刀具车5 切削高强度钢和超高强度钢时怎样选择切削用量？各种高强度钢和超高强度钢中的合金元素种类与含量不同，热处理后的力学物理性能差异也很大，因此应根据不同的切削对象合理选择切削用量。选择切削用量的基本原则与一般切削相同。切削高强度钢时的切削速度应比加工一般钢材低些，为切削45号钢的切削速度的50%左右。加工超高强度钢应更低一些，为切削45号钢的切削速度的30%。采用高关键字：刀具夹具切削铣削车削机床测量
5 切削高强度钢和超高强度钢时怎样选择切削用量？
各种高强度钢和超高强度钢中的合金元素种类与含量不同，热处理后的力学物理性能差异也很大，因此应根据不同的切削对象合理选择切削用量。选
择切削用量的基本原则与一般切削相同。
切削高强度钢时的切削速度应比加工一般钢材低些，为切削45号钢的切削速度的50%左右。加工超高强度钢应更低一些，为切削45号钢的切削速度的30%。采用高速钢刀具时，V c =3～11m/min ，f=0.03～0.3mm/r ，a p =0.3～2mm ；采用陶瓷刀具切削时，V c =70～210m/min ，f=0.05～1mm/r ，a p =0.1～4mm ；采用CBN(或PCBN)切削时，V c =40～220m/min ，f=0.03～0.3mm/r ，a p ≤0.8 mm 。
采用硬质合金刀具车削时，粗车或荒车时，V c =10～90m/min ，f=0.3～1.2mm/r ，a p =4～20 mm ；半精车时，V c =30～140m/min ，f=0.15～0.4mm/r ，a p =1～4pmm ；精车时，V c =70～120m/min ，f=0.05～0.2mm/r ，a c =0.05～1.5mm 。在选择切削速度时，应考虑材料的强度，一般σb =1000～1500MPa 时，V c =85～40m/min ，σb =1500～1700MPa 时，V c =58～35m/min ；σb =2000～2150MPa 时，V c =35～10m/mi n 。
6 怎样解决切削高强度钢和超高强度钢时的断屑问题？
陶瓷刀具车
切削高强度钢和超高强度钢时的断屑问题，是影响加工效率和生产自动化的重要问题。同时，解决好断屑问题，也是提高加工质量和刀具耐用度的重要手段。因此必须根据切削的条件和加工方式，选择有效的断屑措施。
1.利用刀片断屑槽断屑：这种方法是最常用而比较简单的断屑方法。常用的刀具都可
以磨出一定的槽型，但一般一种槽型只能针对一种或几种工件材料，在一定的切削用量范围内断屑。焊接式硬质合金刀具，可以磨成槽底为圆弧槽，前宽深后窄浅的锥形槽、弧形槽、腰鼓形槽、棱形凸面槽等，见图1和图2。锥形断屑槽刃磨起来比较容易，其几何参数见表5。
图1 锥形断屑槽
弧形槽
腰鼓形槽
凸棱面槽图2 弧形槽、腰鼓形槽、凸棱面槽
3.障碍式(或导屑器)断屑：采用可调式断屑压板或弹性断屑板强迫断屑，也是常采用
的方法。钻削、镗削时可采用导屑器，防止切屑缠绕，见图3。
4. 改变刀具几何参数断屑：在切削高强度钢和超
高强度钢时，可以通过改变一个或几个刀具几何参数达到断屑的目的。如加大主偏角、加大负倒棱宽度、减小前角等。但应注意的是，改变刀具几何参数时，必须综合考虑工艺系统刚性和刀具耐用度。当机床刚性较差或弱刚性工件时，如加大倒棱宽度、减小前角，会使切削力增加，容易引起工件振动，影响加工质量。而加大主偏角，会使刀尖强度降低，散热面积
减小，影响刀具耐用度。一般只在半精车和精车时采用。
5. 改变切削用量断屑：当切削深度不很大时，可以通过增加进给量、降低切削速度来
达到断屑的目的。当切削深度已经较大时，必须考虑刀具的强度、工艺系统的刚性和机床功率，以免造成“闷车”，使刀具损坏。
6. 工件预切槽断屑法：切削高强度钢和超高强度钢时，可以在工件的被加工表面上，
预先加工1～2条直槽或螺旋槽，深度不得超过切削深度，一般为0.6～0.8a p 。使切削深度在切削过程中不停的变化，可以取得稳定的断屑效果。
7. 间断进给断屑：在切削过程中，周期性瞬时停止进给，也可以达到良好断屑的目的。
8. 外力强迫断屑：在切削过程中，可以采用辅助装置或能量，使切屑被迫折断。如喷
射高压流体等。
7 对高强度钢和超高强度钢铰孔时怎样选择铰刀？
图3 钻头导屑器
对高强度钢和超高强度钢铰孔时，可选用高性能高速钢和硬质合金作为刀具材料。高性能高速钢中的高钒、高钴、含钴或含铝的超硬高速钢，非常适于加工这种钢材。如用含钴超硬高速钢W12Mo5Cr4V3Co5Si制作的铰刀，直径?18 mm，铰削高强度钢(σb =1200～1300 MPa)的孔时，每把铰刀可铰孔60～70个。铰时n=140r/m in，f=0.05mm/r，粗糙度Ra为1.6μm。
用于高强度钢的硬质合金铰刀，如图4-4所示，刀具材料为YT15硬质合金。此铰刀适用于L/D≤5及D=6～80mm的孔。使用时要充分加乳化液。如使用钻套，必须使用旋转钻套，以避免铰刀刃口与钻套摩擦。操作时，先将刀具与工件接触后再开车，退刀时最好先停车。
8 铰削高强度钢和超高强度钢孔时怎样选择切削用量？
高强度钢和超高强度钢一般铰孔时，切削余量不宜过大，否则会影响加工效率和刀具耐用度。当孔径小于等于15 mm时，余量约为0.1～0.15 mm；孔径大于15 m m时，余量为0.2～0.3 mm。在选择切削速度时，要充分考虑工件材料的强度和硬度。硬质合金铰刀的切削用量见表6和表7。
简介：硬质合金钻头9 钻削高强度钢和超高强度钢时怎样选择钻头？钻削高强度钢，可选用高性能高速钢麻花钻或硬质合金钻头。钻削超高强度钢，一般应采用硬质合金钻头，直径大于16mm 孔时，推荐选用可转位浅孔钻。 高速钢麻花钻，可选用群钻或修磨成三尖刃形的钻头。为了提高钻头的刚度，应适当增加钻心厚度，减小悬伸量。螺旋角也应小一些，一般为17°～30°。 选用硬质合金钻头时，可加大顶角，以关键字：刀具夹具切削铣削车削机床测量
9 钻削高强度钢和超高强度钢时怎样选择钻头？
钻削高强度钢，可选用高性能高速钢麻花钻或硬质合金钻头。钻削超高强度钢，一般应采用硬质合金钻头，直径大于16mm 孔时，推荐选用可转位浅孔钻。
高速钢麻花钻，可选用群钻或修磨成三尖刃形的钻头。为了提高钻头的刚度，应适当增加钻心厚度，减小悬伸量。螺旋角也应小一些，一般为17°～30°。
选用硬质合金钻头时，可加大顶角，以改善排屑，一般为2κr =140°～150°。为了减小轴向力，应减小横刃，一般为0.1d o (d o 为钻头直径)。钻头的进给前角γf =0°，进给后角αf =6°～12°。可转位浅孔钻的刀片应选用涂层刀片或非涂层刀片。推荐选用的
硬质合金钻头
涂层刀片有：YB01、YB02、YB03；非涂层刀片有：YC10、YC30、YC40、YD20、798、813等。
10 钻削高强度钢和超高强度钢时怎样选择切削用量？
钻削高强度钢和超高强度钢，比钻削一般钢材的切削速度低50％左右。选用高速钢钻头钻孔时，一般取Vc=10～15m/min，当工件材料的硬度HRC>45时，切削速度更低。进给量为f=0.03～0.3 mm/r，钻头直径小时取小值。
采用硬质合金钻头时，可以选较高的切削速度，但不能太高，必须考虑工件材料的硬度对钻头耐用度的影响。当工件材料硬度HRC>50时，钻头的速度应小于30m/ min，进给量f=0.03～0.3 mm/r。高速钢和硬质合金钻头，钻削不同硬度的高强度和超高强度钢的切削速度见表8；高速钢群钻的切削用量见表9。
图5 攻刚强度钢螺纹的丝锥
11 怎样攻高强度钢和
超高强度钢螺纹？
攻高强度钢和超高强度钢螺纹的丝锥，可用高性能高速钢、粉末冶金高速钢等制作。当工件硬度达到HRC48～52时，应采用硬质合金丝锥。丝锥多采用跳牙丝锥和修正丝锥。丝锥的齿形角应小于2°～5°，校准部分应有17′～33′的倒锥，切削锥角取2°30′～5°，切削锥长度L1=(1/2～2/3)校准部分长度。应适当增加螺纹底孔直径与切削部分长度，减小校准部分长度。如攻制高强度钢螺纹的丝锥(如图5所示)，丝锥的材质为含钴超硬高速钢(W2Mo9Cr4VCo8)，规格为M18×1.5，每组三支。攻丝时，使用豆油或菜子油作切削液。
12 铣削高强度钢和超高强度钢时怎样选择刀具及几何参数？
高强度钢和超高强度钢的室温强度很高，抗拉强度一般在1470 MPa以上。淬火后的硬度在HRC35以上，最高可达HRC58。高强度的马氏体，在切削时的剪切应力大，切削温度高，刀具磨损严重，容易崩刃或打刀。铣削时应选强度高、耐冲击和耐热性好的刀具材料，如高性能高速钢和硬质合金，也可以选择Al2O2—TiC系列热压陶瓷刀具。高速钢铣刀，可选用高钒高速钢、含钴或含铝超硬高速钢，如W12 Cr4V4Mo、W2Mo9Cr4VCo8、W6Mo5Cr4V2Al。选用硬质合金作刀具材料时，应选抗弯强度高、硬度也较高的刀片，如SC30、YC40、SD15、YC35、YS25、726、813等。
在选择刀具几何参数时，要充分考虑这种钢的切削特点，应减小主偏角，增大刀尖圆弧半径，切深前角和进给前角应小于0°(高速钢铣刀除外)。硬质合金和陶瓷刀具的刃口应倒棱，以增加刃口的强度。
13 铣削高强度钢和超高强度钢时怎样选择切削用量？
高强度钢和超高强度钢的品种很多，其强度和硬度也有很大差异。铣削时应根据不同加工对象和加工条件，合理选择切削用量。在选择切削速度时，在工件材料的强度和硬度较高的情况下，应适当降低切削速度，减小刀具每齿进给量。按工件材料的强度选择铣削速度，见表11。按工件材料的硬度选择铣削用量，见表12。
钢结构高强螺栓 2010/10/28 16:54:56 钢结构高强螺栓需要性能等级在8.8以上。是用高强度钢制造的,或者需要施以较大预紧力的螺栓,皆可称为高强度螺栓.高强度螺栓多用于桥梁、钢轨、高压及超高压设备的连接.这种螺栓的断裂多为脆性断裂.应用于超高压设备上的高强度螺栓,为了保证容器的密封,需要施以较大的 预应力。 钢结构连接用螺栓性能等级分3.6、4.6、4.8、5.6、6.8、8.8、9.8、10.9、12.9等10余个等级，其中8.8级及以上螺栓材质为低碳合金钢或中碳钢并经热处理（淬火、回火），通称为高强度螺栓，其余通称为普通螺栓。 关于高强度螺栓的几个概念1.按规定螺栓的性能等级在8.8级以上者,称为高强度螺栓.现国家标准只罗列到M39,对于大尺寸规格,特别是长度大于%10~15倍的高强度螺栓,国内生产尚属短线。 高强螺栓与普通螺栓区别 高强度螺栓就是可承受的载荷比同规格的普通螺栓要大。普通螺栓的材料是Q235（即A3）制造的。高强度螺栓的材料35＃钢或其它优质材料，制成后进行热处理，提高了强度。两者的区别是材料强度的不同。 从原材料看：高强度螺栓采用高强度材料制造。高强螺栓的螺杆、螺帽和垫圈都由高强钢材制作，常用45号钢、40硼钢、20锰钛硼钢、35CrMoA等。普通螺栓常用Q235（相当于过去的A3）钢制造。 从强度等级上看：高强螺栓，使用日益广泛。常用8.8s和10.9s两个强度等级，其中10.9 级居多。普通螺栓强度等级要低，一般为4.4级、4.8级、5.6级和8.8级。 从受力特点来看：高强度螺栓施加预拉力和靠摩擦力传递外力。普通螺栓连接靠栓杆抗剪和孔壁承压来传递剪力，拧紧螺帽时产生预拉力很小，其影响可以忽略不计，而高强螺栓除了其材料强度很高之外，还给螺栓施加很大预拉力，使连接构件间产生挤压力，从而使垂直于螺杆方向有很大摩擦力，而且预拉力、抗滑移系数和钢材种类都直接影响高强螺栓的承载力。 根据受力特点分承压型和摩擦型.两者计算方法不同。高强螺栓最小规格M12，常用 M16~M30，超大规格的螺栓性能不稳定，设计中应慎重使用。 高强度螺栓摩擦型和承压型连接的区别：高强螺栓连接是通过螺栓杆内很大的拧紧预拉力把连接板的板件夹紧，足以产生很大的摩擦力，从而提高连接的整体性和刚度，当受剪力时，按照设计和受力要求的不同，可分为高强螺栓摩擦型连接和高强螺栓承压型连接两种，两者的本质区别是极限状态不同，虽然是同一种螺栓，但是在计算方法、要求、适用范围等方面都有很大的不同。在抗剪设计时，高强螺栓摩擦型连接是以外剪力达到板件接触面间由螺栓拧紧力所提供的可能最大摩擦力作为极限状态，也即是保证连接在整个使用期间内外剪力不超过最大摩擦力。板件不会发生相对滑移变形（螺杆和孔壁之间始终保持原有的空隙量），被连接板件按弹性整体受力。在抗剪设计时，高强螺栓承压型连接中允许外剪力超过最大摩擦力，这时被连接板件之间发生相对滑移变形，直到螺栓杆与孔壁接触，此后连接就靠螺栓杆身剪切和孔壁承压以及板件接触面间的摩擦力共同传力，最后以杆身剪切或孔壁承压破坏作为连接受剪的极限状态。总之，摩擦型高强螺栓和承压型高强螺栓实际上是同一种螺栓，只不过是设计是否考虑滑移。摩擦型高强螺栓绝对不能滑动，螺栓不承受剪力，一旦滑移，设计就认为达到破坏状态，在技术上比较成熟；承压型高强螺栓可以滑动，螺栓也承受剪力，最终破坏相当于普通螺栓破坏（螺栓剪坏或钢板压坏）。 从使用上看：建筑结构的主构件的螺栓连接，一般均采用高强螺栓连接。普通螺栓可重复使用，高强螺栓不可重复使用。高强螺栓一般用于永久连接。 高强螺栓是预应力螺栓,摩擦型用扭矩扳手施加规定预应力,承压型拧掉梅花头。普通螺栓抗剪
国内外桥梁用钢现状简述 摘要:国外已开发出屈服强度960 MPa的高强度桥梁结构用钢,以及屈服强度 690MPa 的耐候桥梁结构用钢产品,均已在工程中实际应用;国内开发出与HPS 70W 接近的高性能桥梁结构用钢,并已实际使用,但产品在在可焊性、耐候性方面的差距较大。 关键词:桥梁;结构钢;高性能 前言 随着桥梁建设地域的扩展,其面临的恶劣服役条件对桥梁结构用钢,在力学性能、工艺性能和耐候性能等方面提出了更高的要求,目前正沿着“碳锰钢→高强钢→高性能钢”的轨迹发展,应用于桥梁结构的高性能钢已成为目前各国研究热点[1]。 1国外桥梁结构用钢 1.1高强韧性 以往桥梁建设多采用碳锰钢,相同构件采用高强钢能够减小桥梁结构厚度以 降低其自重,有利于增大跨距,改善施工和养护条件,加上钢桥的推广应用,刺激了 桥梁建设对高强钢(屈服强度不小于345MPa)的市场需求并逐步替代碳锰钢(屈服强度接近235 MPa),尤其在钢梁、钢桁等关键部位. 美国在高强度桥梁结构用钢方面的研究起步较早,ASTM A709/ A709M-11标准中涵盖了36(250 MPa)、50 (345 MPa)、70 (485 MPa) 和100(690 MPa)强度级别,均已开发成功并实际应用于超过200 座桥梁,其中50 级钢包括低合金钢和耐候钢,70 级和100 级钢为高耐候的HPS。 1996 年,美国田纳西州路马丁河湾公路桥采用HPS 70W 钢替代三根连续焊接钢梁原先设计使用的HPS 50W 钢,在满足各州公路及运输工作者协会桥梁设 计规范要求的前提下,桥梁结构自重减轻了24%,建造使用钢材的费用降低了10%。美国宾夕法尼亚州福特城大桥混合采用HPS 70W钢和HPS 50W 钢,在负力矩区域使用HPS 70W 钢,其余区域使用HPS 50W 钢,消除了钢梁腹板高度差并节约 了纵向腹板栓连接的成本,据测算,该桥结构重量减小了20%。由于100 级钢的切割、焊接和加工对施工环境要求高,且价格高,实际工程中应用较少,目前桥梁建设以美标50 和70 级钢为主,未来50 级耐候钢用量将大幅攀升[1] 。经多年
浅析常用钢结构高强度螺栓选型与复验 摘要：从理论角度对钢结构高强度螺栓进行分类；从试验测量得出的数据，介绍影响高强度螺栓紧固轴力和扭矩系数检测结果的因素及对策。 关键词：钢结构；紧固件；扭剪型高强度螺栓；大六角型高强度螺栓；紧固轴力；扭矩系数；达克罗高强度螺栓；螺栓复验检测abstract: from theoretical point of view on the strength bolted classification; derived from the experimental measurement data on the factors and countermeasures for high strength bolts fastening axial force and torque coefficient test results. keywords: steel; fasteners; torsional shear type high strength bolts; hexagonal high strength bolts; fastening axial force; torque coefficient; dacromet high strength bolts; bolt reinspection detection 1 概述 由于钢结构具有强度高、结构轻巧、施工周期短和精度高等特点，频繁应用于各种建筑工程中，如高层及超高层建筑、石油化工装置、体育和文化展示场馆等。而且在现场安装时采用更方便和灵活的高强度螺栓连接，从而大大的提高了生产效率。但与此同时，钢结构工程的螺栓选型和检测亦受到了广泛的关注。在钢结构工程中，紧
产品合格证 CERTIFICATE OF QUALTY 受货单位：工程： Order unit project. 制造单位：河北太极高强度标准件有限公司标准号：GB/T3632-2008 Manufacturer Standard NO. 产品名称：钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副批号： Description Batch NO. 本批钢结构用高强度螺栓连接副按中华人民共和国国家标准(GB)制造，检验合格，准予出厂。 This batch production were manufactured and in conformance with Standards of the people’s Republic of China(GB)and are approved for delivety. 总经理：杨建龙试验：冀燕照审核：杜佳批准：李俊学日期： General manager：Test：Audit：Approval：Data： 检验报告Inspection report
持续15秒后卸载，螺母能用手拧下。Shall be held for 15s，the nut shall be removable buy the fingers after. 螺纹或螺纹与杆部交界处。Thread or interface between thread and shank 当螺栓L/D≤3,不能做楔负载试验，以芯部硬度试验代替。 When the bolt L / D ≤3, can not do wedge load test to replace the core hardness test 注：（1）请严格按照《钢结构施工规范》使用安装高强度螺栓连接副，盲目施工造成一切后果用户自负。 （2）现场使用的螺栓连接副须与质量证明书一致为本厂产品。
超高强度船体结构钢的开发现状与趋势 发表时间：2018-08-10T15:17:55.367Z 来源：《科技中国》2018年4期作者：汤卫兵黄振毅[导读] 摘要：超高强度船体结构钢在制造领域，通常被用来为海洋平台或者大型船舶提供结构上的强度支撑，促进海洋油气开发工程的顺利推进，有着广阔的应用前景。基于此主要发展情况，本文首先分析当前国内外超高强度船体结构钢的开发现状，同时立足于此主要现状，深入探索在未来的制造业消费市场中，超高强度船体结构钢的发展趋势，希望能够为超高强度船体结构钢的科学应用提供理论层面借 鉴。 摘要：超高强度船体结构钢在制造领域，通常被用来为海洋平台或者大型船舶提供结构上的强度支撑，促进海洋油气开发工程的顺利推进，有着广阔的应用前景。基于此主要发展情况，本文首先分析当前国内外超高强度船体结构钢的开发现状，同时立足于此主要现状，深入探索在未来的制造业消费市场中，超高强度船体结构钢的发展趋势，希望能够为超高强度船体结构钢的科学应用提供理论层面借鉴。 关键词：超高强度船体结构钢；焊接性能；析出粒子 引言：在建造船体结构钢的时候，一定要严格按照船级社的建造规范依次开展施工工艺，使得最终制造出来的船体结构钢质量能够满足船体结构的建造需要。通常来说，船体结构钢的强度有着严格的等级划分标准，其中超高强度结构钢属于强度要求最高的一种类型，要求在建造的时候严格按照强度等级超出420MPa的标准来开展生产工艺，使得最终建造出来的钢强度能够满足大型船舶的运航需求。 一、浅析超高强度船体结构钢的开发现状 （一）生产工艺的开发现状 传统的TMCP技术发展至今，已经逐渐演变成了超高强度船体结构钢的生产工艺。在建造超高强度船体结构钢的时候，技术人员通常会注意将TMCP技术的粗轧温度稳定在1000℃-1050℃之间，接着运用大道次压下量的方法，让形变的部位能够逐渐渗透到板坯心部，使得其中的奥氏体材质逐渐结晶。当前已经出现了新的生产工艺，能够结合大型船舶对超高强度船体结构钢质量的使用需求，大幅优化TMCP生产工艺的性能，使得结晶环节中的材料下压率能够超过40%，再逐渐回温到Ar3温度以上，最后可以通过冷却方法的利用，得到具有细小晶粒的室温组织，这种新型生产工艺的好处便是能够显著增强超高强度船体结构钢大强度[1]。 （二）HY系列的开发现状 超高强度船体结构钢HY系列，主要包括美国研制出来的HY80、HY100以及HY130等系列，还有能够替换HY80的HSLA80系列，以及能够替换HY100的HSLA100系列。HY系列的超高强度船体结构钢具有非常高的强度等级，甚至能够达到550MPa-890MPa，主要是因为HY 系列的超高强度船体结构钢具有大量的Ni物质。当超高强度船体结构钢中的Mn含量能够达到1.6%的时候，Ni的含量能够达到1.02%，这时侯超高强度船体结构钢的强度性能最高，正是因为HY系列的超高强度船体结构钢采用了高Mn+低Ni的成分配置方法，所以该系列的钢结构的强度较高，但是焊接性能有所欠缺。 （三）HSLA系列的开发现状 相比之下，HSLA系列的超高强度船体结构钢在碳当量，以及裂纹敏感系数方面的生产工艺都与HY系列存在着较大的不同。首先，HSLA系列的超高强度船体结构钢显著降低了C、Cr、Ni的含量，同时又增加了Cu、Mo和Mn的含量，使得最终制造出来的HSLA系列超高强度船体结构钢，相较HY100钢要多出大量的Mn、Mo、Ni含量，但是Cr的含量却要少很多，只能在一定程度上改善HY系列超高强度船体结构钢的碳当量以及裂纹敏感系数，也就是说实现了焊接性能的有效改善，并且合金元素也有了极大的改善，整体来说HSLA100系列超高强度船体结构钢逐渐转变成了双向组织的超高强度船体结构。 二、浅析超高强度船体结构钢的发展趋势 （一）Cu析出粒子的优化 目前，国内外超高强度船体结构钢的研发，正在逐步向改善强韧化方法以及保持适当碳当量值的方向发展，以期大幅提高超高强度船体结构钢的强度性能。开发超高强度船体结构钢的时候，引出的析出强化粒子主要为Cu粒子，这种Cu粒子的优势在于能够与超高强度船体结构钢的组织类型、变形程度达到良好的契合，从而加强Cu粒子在界面的偏聚情况，使得析出的Cu粒子激活能开始有所降低。如此一来，通过Mn以及Ni的添加，能够显著降低Cu粒子的临界形核功，继而利用三种元素之前的相互契合与相互作用，有效提升奥氏体的稳定性，最终达到强化超高强度船体结构钢结构强度的效果[2]。 （二）化合物析出粒子 在回火温度升高的条件下，超高强度船体结构钢会析出大量富含Nb、Ti的碳氮化物。这些化合类物质的尺寸基本处于10-20nm之间，在Nb、Ti显著增高的前提下也不会导致超高强度船体结构钢中碳当量的增加，能够有效减缓C原子的扩散速度。在电子搅拌离心力的作用下，细小的钛氧化物粒子开始逐渐向周边扩散，等到冷却之后就能够产生纳米钛氧化粒子，可以有效抵抗奥氏体的生产，从而显著改善超高强度船体结构钢的力学性能，使得最终生产出来的超高强度船体结构钢在质量性能商更为优越，是为未来超高强度船体结构钢的主要发展方向。 （三）焊接性能的提升 焊接性能的提升能够改善超高强度船体结构钢的性能，增强其在结构方面的铸造质量。在目前的生产工艺中，超高强度船体结构钢一旦经受了高温热循环处理，便会导致结构的韧性开始下降，影响到钢结构最后的焊接效果。因此，未来提升超高强度船体结构钢的焊接性能将成为主要的发展方向，目的是为了提高焊接前预热、焊接后回火处理的效果，保证超高强度船体结构钢在生产工艺能够获得良好的焊接效果，继而逐步突破超高强度船体结构钢焊接工艺方面存在的难点，促进超高强度船体结构钢强度等级的提高。 结束语：综上所述，目前我国的超高强度船体结构钢开发正在逐步取得新的进展，面临的各项技术瓶颈也在不断的被突破，未来超高强度船体结构钢还将在我国走向纵深化的发展道路。但是与此同时，技术人员还要意识到超高强度船体结构钢开发过程中存在的技术难点，继而从韧性、强度以及焊接性能等方面出发，全面推动超高强度船体结构钢的研发技术走向质的飞跃，提升船体结构的稳定性。参考文献： [1]雷玄威, 黄继华, 陈树海,等. 超高强度船体结构钢的开发现状与趋势[J]. 材料科学与工艺, 2015, 23(4):7-16. [2]陈佳, 孙明, 隋丹,等. 高强度船体结构钢的现状与发展[J]. 工程技术:全文版, 2016(2):00289-00289.
钢结构用高强度大六角螺栓范围、引用标准（GB/T1228-91） 详细介绍： 本标准参照采用国际标准ISO 7412—1984《高强度结构螺栓》。 1 主题内容与适用范围 本标准规定了螺纹规格为M12～M30高强度大六角头螺栓的型式尺寸、技术条件及标记。本标准适用于铁路和公路桥梁、锅炉钢结构、工业厂房、高层民用建筑、塔桅结构、起重机械及其他 钢结构摩擦型高强度螺栓连接。 2 引用标准 GB 196 普通螺纹基本尺寸(直径1～600 mm) GB 197 普通螺纹公差与配合(直径1～355 mm) GB 2 紧固件外螺纹零件的末端 GB 3103.1 紧回件公差螺栓、螺钉和螺母 GB 1237 紧固件的标记方法 GB/T 1231 钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件 3 尺寸 尺寸按下图及表1～3所示。
注：括号内的规格为第二选择系列。 注：①括号内的规格为第二选择系列。
②l g max =l公称-(b)参考；l s min = l g max -3P 。 注：括号内的规格为第二选择系列。 4 技术条件 技术条件按GB／T 123l规定。 5 标记 5.1标记方法按GB 1237规定。 5.2 标记示例： 螺纹规格d=M20、公称长度l=100 mm、性能等级为10.9 s级的钢结构用高强度大六角头螺栓的 标记：
螺栓GB/T 1228 M20×100 螺纹规格d=M20、公称长度l=100 mm、性能等级为8.8 s级的钢结构用高强度大六角头螺栓的 标记： 螺栓GB/T 1228 M20×100-8.8 s _____________________________ 附加说明： 本标准由中华人民共和国铁道部提出，由铁道部标准计量研究所归口。 本标准由铁道部科学研究院、上海标准件公司、大冶钢厂、冶金工业部建筑研究总院共同起草。 本标准主要起草人程季青、沈家骅。 本标准委托铁道部科学研究院铁道建筑研究所负责解释。
先进高强度钢研究与发展状况 传统的高强度钢多是通过固溶、析出和细化晶粒作为主要强化手段，而先进高强度钢（AHSS ）是指通过相变进行强化的钢种，组织中含有马氏体、贝氏体和（或）残余奥氏体，主要包括双相(DP) 钢、相变诱导塑性(TRIP) 钢、马氏体(M) 钢、复相(CP) 钢、热成形(HF) 钢和孪晶诱导塑性(TWIP) 钢。 先进高强度钢的强度和塑性配合优于普通高强钢，兼具高强度和较好的成形性，特别是加工硬化指数高，有利于提高冲撞过程中的能量吸收，这对减重的同时保证安全性十分有利。AHSS 的强度在500MPa到1500MPa之间，具有很好吸能性，在汽车轻量化和提高安全性方面起着非常重要的作用，已经广泛应用于汽车工业，主要应用于汽车结构件、安全件和加强件如A/B/C柱、车门槛、前后保险杠、车门防撞梁、横梁、纵梁、座椅滑轨等零件；DP钢最早于1983年由瑞典SSAB钢板有限公司实现量产。先进高强度钢开发和研究进展 所有的高速钢的生产都要控制奥氏体相或奥氏体加铁素体相的冷却速度，可以在外围表面进行热磨削（如热轧产品），也可以在连续退火炉中局部冷却（连续退火或热浸涂产品）。马氏体钢是通过快速淬火致使大部分奥氏体转变成马氏体相而产生的。铁素体加马氏体双相钢的生产，是通过控制其冷却速度，使奥氏体相（见于热轧钢中）或铁素体+马氏体双相（见于连续退火和热浸涂钢中）在残余奥氏体快速冷却转变成马氏体之前，将其中一
些奥氏体转变成铁素体。TRIP钢通常需要保持在中温等温的条件以产生贝氏体。较高的硅碳含量使TRIP钢在最后的微观结构含过多的残余奥氏体。多相钢还遵循一个类似的冷却方式，但这种情况之下，化学元素的调整会产生极少的残余奥氏体并形成细小的析出以加强马氏体和贝氏体相。 汽车用高强度钢分为热轧、冷轧和热镀锌产品，其工艺特点都是通过相变实现强化。此外，还有一种热冲压成形模具淬火硬化的超高强钢再欧洲的汽车制造业获得了广泛应用。 随着安全性和燃油经济性需求的增长，汽车工业对高强度、轻质材料的需求越来越大。再汽车轻量化的推动下，汽车中铝合金、镁合金、塑料等零部件的使用比例逐年增加，钢铁在汽车材料中的主导地位也受到了威胁。为提高汽车的安全性并应对来自其他材料的挑战，目前钢铁材料的开发重点是高强度钢。 1 双相钢双相钢是由低碳钢或低碳微合金钢经两相区热处理或控轧控冷而得到，其显微组织主要为铁素体和马氏体。普通的高强钢是通过控制轧制细化晶粒,并通过微合金元素的碳氮化物的析出来强化基体，而双相钢是在纯净的铁素体晶界或晶内弥散分布着较硬的马氏体相，因此其强度与韧性得到了很好的协调。双相钢的强度主要由硬的马氏体相的比例来决定，其变化范围为5 ～30 。拉伸力学性能特点是：①应力一应变曲线呈光滑的拱形，无屈服点延伸；②具有高的加工硬化速率，尤其是初始加工硬化速率；③低的屈服强度和高的抗拉强度，成形后构件具有高的压溃抗力、抗撞击
高强度钢材应用技术 刘振泉刘海豹 （中交第一公路工程局有限公司） 1 前言 目前许多施工企业都在拓展海外市场，以谋求更广阔的发展空间。非洲基础设施落后，房建领域尤其是高强度钢结构应用凤毛麟角，我们结合本项目钢结构设计特点，现将恩德培国际机场改扩建项目货运楼中应用的高强度钢材技术进行一下说明。 2 技术特点 （1）所有高强度钢材需符合欧标或英标。 （2）钢结构高强度钢材形式多样，连接复杂。 3 适用范围 本方法适用于恩德培国际机场改扩建项目货运楼主体钢结构。 4 工艺原理 所用高强度钢材符合欧标及英标的标准。 4.1严格控制高强钢材的焊接程序 高强钢材焊接应符合相应欧洲或英国标准，焊工应有符合上岗的认证，对相应焊接的关键部位要严格把控。 4.2严格控制施工过程 施工过程要遵守施工规范，严格控制高强钢材的吊装，吊装的顺序应安全有序。 5 施工工艺流程及操作要点 5.1 施工工艺流程 施工放线→基础混凝土内预埋螺栓→（钢结构加工制作）门式刚架吊装→吊车梁安装→钢梁安装→屋架、屋面板及屋檐板安装→墙面板安装→钢结构涂装。 5.2 操作要点 5.2.1.钢结构的焊缝要探伤，看加工的是否合格； 5.2.2.结构安装的误差； 5.2.3.钢结构螺栓位置及尺寸偏差； 5.2. 4.维护结构的安装节点的合理性； 5.2.5.钢结构的除锈的等级； 5.2. 6.防锈漆和防火涂料的厚度。 6 材料与设备
6.2 设备 根据材料特性和施工工艺要求，一般采用以下机械设备： 7 质量控制 1)钢结构安装时，必须控制屋面、楼面、平台等的施工荷载，严禁超过设计图纸和相应规范要求。 2)钢结构安装过程中，结构形成空间刚度单元后，应及时对柱底和基础顶面的空隙进行二次浇灌，地 脚螺栓安装好后的外露长度允许偏差0—+30mm。 3)焊接H型钢的翼缘板拼接缝和腹板拼接缝的间距不小于200mm，翼缘板拼接长度不小于2倍板宽； 腹板拼接宽度不小于300mm,长度不小于600mm。 4)吊车梁和桁架不应下挠。 5)摩擦型高强度螺栓连接接触面应平整，有75%的面顶紧，边缘最大间隙0.8mm。 8 安全措施 1) 吊装现场道路必须平整坚实，回填土、松软土层要进行处理。如土质松软，应单独铺设道路。起重
1．在构件发生断裂(B)塑性破坏 2．钢结构工程中(D)伸长率3．对钢材的分组(D)厚度与直径4．钢材内部除(A)N，O，S，P 5．钢结构连接中所(B)E50 6．产生焊接残余(C)焊接时热量分布不均7．角钢和钢板间C)角钢肢背的侧焊缝受力大于角钢肢尖的侧焊缝受力 h是根据8．在直接受动力(D)摩擦型高强螺栓9．图中的焊脚尺寸 f ．一般按构造和...中心间距(A)3d010．一般按构造和施工要求，端距(B)2d0 11．轴心受拉构件(C)净截面的平均应力达到钢材的屈服强度fy12．轴心压杆整体稳定C)截面平均应力不超过构件的临界应力值13．为防止钢构件中(A)改变板件的宽 λ15．确定双肢格构(B)绕虚轴和绕实轴两个厚比14．计算格构式压杆(B) ox 方向的等稳定条件16．焊接组合梁受。。。横向(A)剪应力16．焊接组合梁受均布荷载作用。。纵向(B)弯曲应力17．简支工字形截面梁(A)两端有等值同向曲率弯矩作用18．为了提高荷载(D)受压翼缘处19．计算格构式压弯(C)构件 20．缀条格构式压...缀条平面内的计算长度取，(A) l20．缀条格构式 1 l21．有分别为Q235和Q345 (B)可以22．工压...在缀条平面外取。(C) oy 字形轴心受压构件(A)构件最大长细比，且不小于30、不大于100 23．偏心压杆在弯矩(C)受压较大纤维的毛截面抵抗矩24．承重结构用钢材(C)抗拉强度、屈服强度、伸长率25．随着钢材厚度的(A)钢材的抗拉、抗压、抗弯、抗剪强度均 h 下降26．在低温工作(-20oC (C)低温冲击韧性27．直角角焊缝的有(A)0.7 f 28．对于直接承受动力(C)与侧面角焊缝的计算式相同29．单个螺栓的承压(D)min{ a+c+e，b+d}30、承压型高强度(D)承受静力荷载或间接承受动力荷载的连接32．实腹式轴压杆(D)需要根据稳定性分类判别34．在满足强度(D)6mm，6mm35．轴心受力构件(C)构件的刚度规定36．对长细比很大(A)增加支座约束37．梁的最小高度(C)刚度38．为了提高梁的整(B)增加侧向支撑点，l39．在梁的整体稳定计算B)不会丧失整体稳定40．算梁的整体稳定性时 减少 1
中华人民共和国行业标准 钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程 JGJ 82—91 第一章总则 第1．0．1条为使在钢结构工程中，高强度螺栓连接的设计、施工做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制定本规程。 第1．0．2条本规程适用于工业与民用建筑钢结构工程中高强度螺栓连接的设计、施工与验收。 第1．0．3条高强度螺栓连接的设计、施工及验收，除按本规程的规定执行外，尚应符合《钢结构设计规范》(GBJl7)、《冷弯薄壁型钢结构技术规范))(GBJl8)及《钢结构工程施工及验收规范))(GBJ205)的有关规定。 设计在特殊环境(如高温或腐蚀作用)中应用的高强度螺栓连接时，尚应符合现行有关专门标准的要求。 第1．0．4条本规程采用的高强度螺栓连接副，应分别符合《钢结构用大六角头螺栓》(GBl228)、《钢结构用高强度大六角螺母型式与尺寸))(GBl229)、《钢结梅用高强度垫圈型式与尺寸》(GBl230)、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》(GBl231)或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副形式尺寸))(GB3632)和《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件))(GB3633)的规定。 第1，0．5条在设计图、施工图中均应注明所用高强度螺栓连接副的性能等级、规格、连接型式、预拉力、摩擦面抗滑移系数以及连接后的防锈要求。当设计中选用两种或两种以上直径的高强度螺栓时，还应注明所选定的需进行抗滑移系数检验的螺栓直径。 第1．0．6条在高强度螺栓施拧、构件摩擦面处理及安装过程中，应遵守国家劳动保护和安全技术等有关规定。 第二章连接设计 第一节一般规定
钢结构练习四螺栓连接 一、选择题（××不做要求） 1．单个螺栓的承压承载力中，[N]= d∑t·f y，其中∑t为（ D ）。 A）a＋c＋e B）b＋d C）max{a+c+e，b+d} D）min{a+c+e，b+d} 2．每个受剪拉作用的摩擦型高强度螺栓所受的拉力应低于其预拉力的（ C ）。 A）1.0倍B）0.5倍C）0.8倍D）0.7倍 3．摩擦型高强度螺栓连接与承压型高强度螺栓连接的主要区别是（ D ）。 A）摩擦面处理不同B）材料不同 C）预拉力不同D）设计计算不同 4．承压型高强度螺栓可用于（ D ）。 A）直接承受动力荷载 B）承受反复荷载作用的结构的连接 C）冷弯薄壁型钢结构的连接 D）承受静力荷载或间接承受动力荷载结构的连接 5．一个普通剪力螺栓在抗剪连接中的承载力是（ D ）。 A）螺杆的抗剪承载力B）被连接构件（板）的承压承载力 C）前两者中的较大值D）A、B中的较小值 6．摩擦型高强度螺栓在杆轴方向受拉的连接计算时，（ C ）。 A）与摩擦面处理方法有关B）与摩擦面的数量有关 C）与螺栓直径有关D）与螺栓性能等级无关 7．图示为粗制螺栓连接，螺栓和钢板均为Q235钢，则该连接中螺栓的受剪面有（ C ）个。 A）1 B）2 C）3 D）不能确定 8．图示为粗制螺栓连接，螺栓和钢板均为Q235钢，连接板厚度如图示，则该连接中承压板厚度为（ B ）mm。 A）10 B）20 C）30 D）40
9．普通螺栓和承压型高强螺栓受剪连接的五种可能破坏形式是：I ．螺栓剪断；Ⅱ．孔壁承压破坏；Ⅲ．板件端部剪坏；Ⅳ．板件拉断；Ⅴ．螺栓弯曲变形。其中（ B ）种形式是通过计算来保证的。 A ）I 、Ⅱ、Ⅲ B ）I 、Ⅱ、Ⅳ C ）I 、Ⅱ、Ⅴ D ）Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 10．摩擦型高强度螺栓受拉时，螺栓的抗剪承载力（ B ）。 A ）提高 B ）降低 C ）按普通螺栓计算 D ）按承压型高强度螺栓计算 11．高强度螺栓的抗拉承载力（ B ）。 A ）与作用拉力大小有关 B ）与预拉力大小有关 C ）与连接件表面处理情况有关 D ）与A ，B 和C 都无关 12．一宽度为b ，厚度为t 的钢板上有一直径为d 0的孔，则钢板的净截面面积为（ C ）。 A ）t d t b A n ?-?=2 B ）t d t b A n ?-?=420π C ）t d t b A n ?-?=0 D ）t d t b A n ?-?=2 0π 13．剪力螺栓在破坏时，若栓杆细而连接板较厚时易发生（ A ）破坏；若栓杆粗而连接板较薄时，易发生（ B ）破坏。 A ）栓杆受弯破坏 B ）构件挤压破坏 C ）构件受拉破坏 D ）构件冲剪破坏 14．摩擦型高强度螺栓的计算公式)25.1(9.0t f b v N P n N -?=μ中符号的意义，下述何项为正确？ （ D ）。 A ）对同一种直径的螺栓，P 值应根据连接要求计算确定 B ）0.9是考虑连接可能存在偏心，承载力的降低系数 C ）1.25是拉力的分项系数 D ）1.25是用来提高拉力N t ，以考虑摩擦系数在预压力减小时变小使承载力降低的不利因素。 ？？？15．在直接受动力荷载作用的情况下，下列情况中采用（ A ）连接方式最为适合。 A ）角焊缝 B ）普通螺栓 C ）对接焊缝 D ）高强螺栓 16．在正常情况下，根据普通螺栓群连接设计的假定，在M≠0时，构件B （ D ）。 A ）必绕形心d 转动 B ）绕哪根轴转动与N 无关，仅取决于M 的大小 C ）绕哪根轴转动与M 无关，仅取决于N 的大小 D ）当N=0时，必绕c 转动
浅谈高强度钢材在工程结构中的应用研究进展 高强度结构钢（简称高强钢）是指采用微合金化及热机械轧制技术生产出的具有高强度（屈服强度大于等于 460,MPa）、良好延性、韧性以及加工性能的结构钢材[1].区别于普通强度钢材，由于高强度钢材的屈服平台长度较短、屈强比较高而无法达到抗震规范的要求，其变形能力的验证更加重要。随着高强钢在工程结构领域的逐渐推广应用，有必要对高强度钢材钢结构的承载力、延性和抗震性能进行系统的研究。 本文旨在总结高强度钢材在工程结构中的应用现状与研究进展，进而说明相应需要深入研究的问题。 高强钢在发达国家已得到初步推广，取得了良好的效果，其中应用最多的领域是桥梁工程。德国的1Viaduct Bridge 中均采用了S460 高强度钢材（屈服强度为 460,MPa 的钢材，简称 S460 高强钢）。为减小桥墩尺寸，满足外观要求，德国的Nesenbachtalbruke 桥中受压构件采用了 S690 高强钢；为有效降低自重，便于战时快速运输与安装，瑞典的 48 号军用快速桥采用了 S1100 超高强钢。
高强钢的应用不仅减小了钢板的厚度进而减轻结构自重，同时也减小了焊缝的尺寸从而减少焊接工作量、提高焊缝质量。因此，在一定程度上缩短了施工工期，同时延长了桥梁的使用寿命。 高强钢已经在一些建筑结构中成功运用。这些工程大多采用了460~690,MPa 等级钢材，个别工程还使用了 780,MPa 等级钢材。如日本横滨 LandmarkTower 大厦，其工字形截面柱采用 600,MPa 钢材；德国柏林的 Sony Centre 大楼的屋顶桁架采用 S460 和S690 钢材；澳大利亚悉尼的 Star City 在地下室柱子和其内部 Lyric 剧院的 2 个桁架结构中采用 650,MPa和 690,MPa 等级的钢材；悉尼的 Latitude 大厦在转换层中采用 690,MPa 高强度钢板；美国休斯顿 ReliantStadium 体育馆的屋顶桁架结构采用 450,MPa 高强度钢材。高强钢在我国也已成功运用于建筑工程。如国家体育场鸟巢的关键部位采用了 700,t Q460 等级钢材；国家游泳中心水立方结构采用了 2,600,t Q420钢；央视新台址主楼结构采用了 2,674.19,t Q460 钢等。此外，值得一提的是，G550 高强钢在澳大利钢结构住宅方面也有了初步的应用[2].输电塔、海洋平台、压力容器、油气输送管道、船舶制造与汽车制造等领域是高强钢的潜在市场。日本和美国的铁塔设计标准都已经给出了较高等级的可选钢材。《日本架空送电规程》[3]中焊接结构钢的屈服强度最高为460,MPa,铁塔用高拉力型钢的屈服强度达到 520,MPa;《美国输电铁塔设计导则》[4]中的钢材强度已达到 686,MPa;高强钢在我国输电
钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程JGJ82-91 目录 第一章总则 第二章连接设计 第一节一般规定 第二节摩擦型连接的计算 第三节承压型连接的计算 第四节接头设计 第五节连接构造要求 第三章施工及验收 第一节高强度螺栓连接副的储运和保管 第二节高强度螺栓连接构件的制作 第三节高强度螺栓连接副和摩擦面的抗滑移系数检验 第四节高强度螺栓连接副的安装 第五节高强度螺栓连接副的施工质量检查和验收 第六节油漆 附录一非法定计量单位与法定 附录二本规程用词说明 附加说明 主编单位：湖北省建筑工程总公司 批准部门：中华人民共和国建设部 施行日期：1992年11月1日 关于发布行业标准《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》的通知 建标〔1992〕231号 各省、自治区、直辖市建委（建设厅），计划单列市建委，国务院有关部、委： 根据原国家建工总局（82）建工科字第14号文的要求，由湖北省建筑工程总公司主编的《钢结构高强度螺栓连接设计、施工及验收规程》，业经审查，现批准为行业标准，编号JGJ82-91，自一九九二年十一月一日起施行。 本标准由建设部建筑工程标准技术归口单位中国建筑科学研究院归口管理，其具体解释等工作由湖北省建筑工程总公司负责。 本标准由建设部标准定额研究所组织出版。 中华人民共和国建设部 一九九二年四月十六日 主要符号 作用和作用效应 F——集中荷载； M——弯矩； N——轴心力； P——高强度螺栓的预拉力； V——剪力。 计算指标
——每个高强度螺栓的受拉、受剪和承压承载力设计值； f——钢材的抗拉、抗压和抗弯强度设计值； ——高强度螺栓的抗拉、抗剪和承压强度设计值； σ——正应力。 几何参数 A——毛截面面积； An——净截面面积； I——毛截面惯性矩； S——毛截面面积矩； α——间距； D——直径； D0——孔径； L——长度； Lz——集中荷载在腹板计算高度边缘上的假定分布长度。 计算系数及其它 n——高强度螺栓的数目； n1——所计算截面上高强度螺栓的数目； nf——高强度螺栓传力摩擦面数目； μ——高强度螺栓摩擦面的抗滑移系数； Ψ——集中荷载的增大系数。 第一章总则 第1.0.1条为使在钢结构工程中，高强度螺栓连接的设计、施工做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量，制定本规程。 第1.0.2条本规程适用于工业与民用建筑钢结构工程中高强度螺栓连接的设计、施工与验收。 第1.0.3条高强度螺栓连接的设计、施工及验收，除按本规程的规定执行外，尚应符合《钢结构设计规范》（GBJ17）、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GBJ18）及《钢结构工程施工及验收规范》（GBJ205）的有关规定。 设计在特殊环境（如高温或腐蚀作用）中应用的高强度螺栓连接时，尚应符合现行有关专门标准的要求。 第1.0.4条本规程采用的高强度螺栓连接副，应分别符合《钢结构用大六角头螺栓》（GB1228）、《钢结构用高强度大六角螺母型式与尺寸》（GB1229）、《钢结构用高强度垫圈型式与尺寸》（GB1230）、《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》（GB1231）或《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副形式尺寸》（GB3632）和《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副技术条件》（GB3633）的规定。 第1.0.5条在设计图、施工图中均应注明所用高强度螺栓连接副的性能等级、规格、连接型式、预拉力、摩擦面抗滑移系数以及连接后的防锈要求。当设计中选用两种或两种以上直径的高强度螺栓时，还应注明所选定的需进行抗滑移系数检验的螺栓直径。 第1.0.6条在高强度螺栓施拧、构件摩擦面处理及安装过程中，应遵守国家劳动保护和安全技术等有关规定。 第二章连接设计 第一节一般规定
高强钢焊接的现状和发展 武汉铁锚焊接材料股份有限公司吕奎 清 随着国民经济的飞速发展,各行各业都呈现出欣欣向荣的局面，但我们看到在繁荣的背后同时暴露出了一些问题：各行各业都在消耗大量的能源及资源,全球资源减少的同时污染日益严重。国家已经认识到了一些问题的严重性，中央已明确提出各行业要节约20%的能源、20％钢铁,要求从源头做起。对于我们钢铁使用单位都必须减少用钢量,减少用钢量的有效途径是提高钢的强度，所以在今后的日子里,高强度会逐步替代目前大量采用 500MPa级以内的低强钢。 低合金高强钢是今后将采用量最大的钢种，它通常是指抗拉强度500～1０00MPa范围并考虑焊接性而生产制造的钢材,而抗拉强度在10００MPa以上的一般称为超高强钢。低合金高强钢的种类可以分为非调质钢和经过淬火-回火的调质钢。非调质钢又可分为热轧钢、控轧钢和正火钢等。一般非调质钢指常温抗拉强度600MＰa以下的钢材,调质钢则为抗拉强度６0０MPa以上的钢材。根据调质、非调质钢强度级别的差别,这两类钢材的焊接性、焊接工艺和接头性能有很大的不同。 低合金高强钢总体来说明其焊接性较好，可基本上采有现有的焊接方法与工艺。
一、常用的方法 从上世纪初,焊接技术得到应用以来,多种焊接方法得以发明与应用。1、手工电弧焊 手工电弧焊适用于各种不规则形状、各种焊接位置的焊缝。手工焊时主要根据焊件厚度、坡口形式、焊缝位置等选择焊接工艺参数。多层焊的第一层以及非平焊位置焊接时,焊条直径应小一些。在保证焊接质量的前提下，应尽可能采用大直径焊条和大电流焊接,以提高生产效率。 手工电弧焊使用范围广,焊接材料与工艺成熟,对于５０0~100０MＰa 范围内的钢种都可采用此焊接方法，其配套的焊条有CJ6０7RH、CJ７0７RH、CJ807RＨ、CJ10７等，但其焊接效率低下,成型较差，在条件允许的情况下,我们应尽可能地不采用手工电弧焊。 2、埋弧自动焊 埋弧自动焊由于具有熔敷效率高、大熔深以及机械自动操作的优点，特别适用于大型焊接结构的制造，广泛用于船舶、管道和要求长焊缝的结构制造，多用于平焊和平角焊位置。埋弧自动焊包括双面埋弧自动焊和单面焊双面成形埋弧自动焊工艺。对于抗拉强度５00～700MPa的钢种目前都可采用埋弧焊进行平焊与平角焊,焊接结构有钢结构、管线、桥梁等，配套的焊丝有：?CJＧNH-1、CＪQ-1、CJGX－１、H１OＭn2、CH62CF、H７０Q等。 对于抗拉强度7００ＭPa以上的钢种，使用埋弧焊进行实例不是很多，主要是埋弧焊的焊接线能量大,导致焊缝及热影响区的晶粒粗大，增加了脆性而降低了韧性。
钢结构高强度螺栓连接的规定 1、抗滑移系数是高强度螺栓连接的主要设计参数之一，直接影响构件的承载力，因此构件摩擦面无论由制造厂处理，还是由现场处理均应对抗滑移系数进行测试，测得的抗滑移系数最小值应符合设计要求本条是强制性条文。 在安装现场局部采用砂轮打磨摩擦面时，打磨范围不小于螺栓孔径的4倍，打磨方向应与构件受力方向垂直。 除设计上采用摩擦系数小于等于0.3，并明确提出可不进行抗滑移系数试验者外，其余情况在制作时为确定摩擦面的处理方法，必须按要求的批量用3套同材质，同处理方法的试件，进行复验。同时并附有3套同材质，同处理方法的试件，供安装前复验。 2、高强度螺栓终拧1h时，螺栓预拉力的损失已大部分完成，在随后一两天内，损失趋于平稳，当超过一个月后，损失就会停止，但在外界环境影响下，螺栓扭矩系数将会发生变化，影响检查结果的准确性。为了统一和便于操作，本条规定检查时间同一定在1h后48h之内完成。 3、本条的构造原因是指设计原因造成空间太小无法使用专用扳手进行终拧的情况，在扭剪型高强度螺栓施工中，因安装顺序，安装方向考虑不周，或终拧时因对电动扳手使用掌握不熟练。致使终拧时尾部梅花头上的棱端部滑牙（即打滑），无法拧掉梅花头，造成终拧扭矩是未知数。对此类螺栓应控制一定比例。 4、高强度螺栓初拧，复拧的目的是为了使摩擦面能密贴，且螺栓受力
均匀，对大型节点强调安装顺序是防止节点中螺栓预拉力损失不均，影响连接的刚度。 5、强行穿入螺栓会损伤丝扣，改变高强度螺栓连接副的扭矩系数，甚至连螺母都拧不上，因此强调自由穿入螺栓孔，气割扩孔很不规则，既削弱了构件的有效载面，减少了压力传力面积，还会使扩孔处钢材造成缺陷，故规定不得气割扩孔，最大扩孔量的限制也是基于构件有效载面和摩擦传力面积的考虑。 6、对于螺栓球节点网架，其刚度（挠度）往往比设计值要弱，主要原因是因为螺栓球与钢管连接的高强度螺栓紧固不牢，出现间隙，松动等未拧紧情况，当下部支撑系统拆除后，由于连接间隙，松动等原因，挠度明显加大，超过规范规定的限值。
高强度钢材在建筑工程中的应用2012年05月16日08:05网络21次阅读0次被顶共有评论0条从钢结构工程的发展历史来看，钢结构的发展始终是与钢材的强度以及生产工艺的发展带来的加强性能紧密相关。也是由于钢结构的发展，对材料的各种性能指标不断推出新的要求，促进了钢材种类的扩展及强度的提高；正是钢结构材料的不断改进，提高了钢结构的承载力，经济性能和使用性能，满足和促进了钢结构工程的发展，应用，推广及进步，同时与高强度钢材匹配的具有良好韧性，延性，和足够强度的焊接金属材料和焊接工艺逐渐地成熟，完全能满足钢结构加工制作的要求，使高强度钢材的应用成为可能。 近几年，国内的高层钢结构建筑，大跨度空间结构的发展，对钢材的强度等指标提出了更高的要求，像国家体育场就使用了Q460E，水立方工程使用了Q420，CCTV新址使用了Q460，均是经专门论证而使用的.我国新的钢材规范低合金高强度结构钢GB/T1591-2008，代替GB/T1591-1994，也给出了Q500，Q550，Q620，Q690级性能钢材，取消了Q295强度级别钢材。有的学者，将强度级别460Mpa-1100Mpa钢材称为超高强度钢材，笔者认为，700MPA 以下钢材还是根据国内习惯及规范中的叫法称为高强度钢材为宜（指低合金钢），更高强度级别的钢材也可称为超高强度钢材。 高强度钢材的优点有很多，研究结果表明，在同样的轴心受压条件下，采用高强度钢材的钢柱，在整体稳定方面，极限应力δu与屈服强度fy的比值δu／fy（即整体稳定系数φ），要比普通强度钢材钢柱高很多。 这主要是因为相对于普通强度钢材钢柱，构件的初始缺陷（主要包括几何初始缺陷和残余应力）对高强度钢材钢柱的影响要小很多，残余应力特别是残余压应力的数值与钢材的屈服强度没有直接关系。在钢柱截面起控制作用的关键部位，对于高强度钢材钢柱而言，残余应力与钢材屈强度的比值要比普通钢材钢柱小很多；恰恰是这一比值对钢柱的整体稳定系数有很大影响，而不是残余应力的绝对数值大小。 关于几何初始缺陷的影响，已有研究者在仅考虑相同几何初始缺陷条件下，针对两种钢材（235MPa和690MPa）的H形截面轴心受压钢柱绕强轴的整体稳定承载力进行了初步计算和对比，结果表明高强度钢材（690MPa）钢柱的相对强度（即整体稳定系数φ）更高。 相对于普通钢材，钢结构采用高强度钢材具有以下优势：能够减小构件尺寸和结构重量，相应地减少焊接工作量和焊接材料用量，减少各种涂层（防锈、防火等）的用量及其施工工作量，使得运输安装更加容易，降低钢结构的加工制作、运输和安装成本；在建筑物使用方面，减小构件尺寸能够创造更大的使用净空间；特别是，能够减小所需板的厚度，从而相应减小焊缝厚度，改善焊缝质量，提高结构疲劳使用寿命。采用高强度钢材，有利于可持续发展战略和保护环境基本国策的实施。高强度钢材能够降低钢材用量，从而大大减少铁矿石资源的消耗；焊接材料和各种涂层（防锈、防火等）用量的减少，也能够大大减少不可再生资源的消耗，同时能够减少因资源开采对环境的破坏，这对于我国实施可持续发展战略、改变“高资源消耗”的传统工业化发展模式、充分利用技术进步建立“效益优先型”、“资源节约型”和“环境友好型”国民经济体系都有极大的促进作用。 欧美国家以及日本，对高强度钢材的发展及应用均十分重视，像欧洲的建筑用高强度钢材规范EN10025-6，给出了高强度钢材的力学性能，化学成份以及冲击韧性等，从而保证钢材具有良好的焊接性能也为其他工程中开阔了畅通的道路。例如： 1，索尼中心（Sony Center） 德国柏林索尼中心大楼（Sony Center）（图）为了保护已有的一个砌体结构建物，将大楼的一部分楼层悬挂在屋顶桁架上。屋顶桁架跨度60m，高12m，其杆件用600mm×100mm矩形实心截面，采用了S460和S690钢材（强度标准值460MPa和690MPa），以尽可能减小构件截面。