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試驗(yàn)夾具、抽樣、試驗(yàn)程序、試驗(yàn)評(píng)估、試驗(yàn)報(bào)告
5 試驗(yàn)夾具
根據(jù)緊固件的不同類型，應(yīng)使用不同的試驗(yàn)夾具。
5.1 螺栓、螺釘和螺柱
對(duì)于螺栓、螺釘和螺柱，應(yīng)使用兩面平行的淬硬鋼板，鋼板上制有垂直于板面的一個(gè)或多個(gè)孔的夾具，見圖1。
螺栓、螺釘和螺柱的試驗(yàn)夾具包括一塊上壓板和一塊下壓板，見圖1。上、下壓板的最低硬度應(yīng)為45HRC。支承面應(yīng)經(jīng)磨削，其粗糙度Ra值應(yīng)不超過8μm。每塊鋼板的厚度應(yīng)≥1d（d——螺紋公稱直徑）。通孔直徑dh按GB/T 5277精裝配的規(guī)定，且不能倒圓。各通孔間的距離（L）應(yīng)≥3d。
試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)保證至少有1d長(zhǎng)度的未旋合螺紋承受應(yīng)力，且不能有5扣以上的完整螺紋伸出螺母。為達(dá)到這些要求，可將一塊或多塊帶平行平面且經(jīng)表面磨削的鋼板用作墊板。該墊板可以用其他鋼制造，也可與上、下壓板的硬度不同。
將匹配的螺母擰緊，對(duì)螺栓、螺釘和螺柱進(jìn)行預(yù)載荷試驗(yàn)。對(duì)螺柱或螺桿、應(yīng)在壓板兩邊都使用螺母。當(dāng)螺柱兩端螺距不同時(shí)，細(xì)牙螺紋端的螺母應(yīng)視為“頭部”。用手將當(dāng)“頭部”用的螺母擰緊到螺紋末端。
對(duì)于L＜2.5d的短螺釘，只用一塊帶有預(yù)制螺紋孔的鋼板，螺釘可直接擰入鋼板，不需要使用螺母，而用螺釘頭擰緊。鋼板的性能應(yīng)與上壓板的相同。
1—上壓板；2—墊板（用于長(zhǎng)螺栓、螺釘或螺柱）；3—下壓板；4—當(dāng)“頭部”用的螺母
1）通孔按GB/T 5277精裝配。
圖1 螺栓、螺釘和螺柱用的試驗(yàn)夾具
對(duì)于沒有平支承面的螺栓和螺釘（如沉頭螺釘和吊環(huán)螺釘），應(yīng)在其頭下放一適當(dāng)?shù)纳蠅喊寤驂|圈。見圖2。
1—帶沉孔的上壓板；2—下壓板
圖2 沒有平支承面的螺栓和螺釘用的試驗(yàn)夾具
5.2 自擠螺釘、自攻螺釘和自鉆自攻螺釘
自擠螺釘、自攻螺釘和自鉆自攻螺釘用的試驗(yàn)夾具是一塊鋼板。該鋼板的機(jī)械性能應(yīng)分別符合GB/T 3098.7、GB/T 3098.5或GB/T 3098.11中對(duì)擰入試驗(yàn)的有關(guān)規(guī)定，但應(yīng)預(yù)制螺紋孔，見圖3。
1—墊板（長(zhǎng)螺釘用）；2—帶預(yù)制螺紋孔的墊板；
1) d＜dh≤1.1d。
圖3 自擠螺釘、自攻螺釘和自鉆自攻螺釘用的試驗(yàn)夾具
螺釘頭下可用一個(gè)硬度等級(jí)為300HV的墊圈，以保護(hù)鋼板。鋼板的最小厚度為1d。其他的所有要求均與對(duì)螺栓、螺釘和螺柱的要求相同，見5.1條。
注：如果螺釘螺紋很長(zhǎng)，并足以攻出匹配的螺紋，則預(yù)制螺紋孔時(shí)可不用絲錐，而直接用試驗(yàn)螺釘在直徑符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的光孔上攻絲。攻出螺紋后，在繼續(xù)擰入的過程中所需扭矩會(huì)明顯下降，而不增加，因此不必重新夾緊。
對(duì)于長(zhǎng)螺釘?shù)脑囼?yàn)，可將一塊或多塊具有平行平面且經(jīng)表面磨削的鋼板作為墊板使用。鋼板上通孔的直徑應(yīng)不大于1.1d。
5.3 螺釘和墊圈組合件
試驗(yàn)螺釘和墊圈組合件時(shí)，應(yīng)使用5.1條或5.2條規(guī)定的夾具。
5.4 螺母
應(yīng)該知道，某些加大支承面的螺母可承受拉應(yīng)力。這適用于帶法蘭面的螺母或其他特殊形狀的螺母，也適用于普通螺母。這種螺母的試驗(yàn)應(yīng)由供需雙方協(xié)議。
螺母的試驗(yàn)夾具與5.1條規(guī)定的相同。
5.5 彈簧墊圈和彈性墊圈
將若干個(gè)彈簧墊圈試件裝到螺紋公稱直徑與彈簧墊圈公稱直徑相同的螺栓上。用平墊圈將各彈簧墊圈試件相互隔開。平墊圈的硬度應(yīng)大于彈簧墊圈試件的硬度，且其最低硬度為40HRC。
試驗(yàn)錐形彈性墊圈時(shí)，應(yīng)成對(duì)試驗(yàn)，見圖4。
圖4 錐形彈性墊圈的試驗(yàn)夾具
將組裝件擰緊，直至將彈簧（性）墊圈試件完全壓平。
6 抽樣
對(duì)于過程中的控制，適當(dāng)?shù)某闃臃桨笐?yīng)按制造者與承擔(dān)工序項(xiàng)目單位（如淬火者或涂覆者）之間的協(xié)議，或者按公司責(zé)任部門之間的協(xié)議。每個(gè)制造批都應(yīng)選取抽樣方案。
樣本零件應(yīng)經(jīng)過檢查，在不使用放大鏡的條件下，應(yīng)看不見裂縫。
7 試驗(yàn)程序
7.1 潤(rùn)滑
螺栓、螺釘、螺柱和螺母試件應(yīng)在試驗(yàn)前進(jìn)行潤(rùn)滑，以提高試驗(yàn)的可靠性。
注：選用適當(dāng)?shù)臐?rùn)滑劑（如潤(rùn)滑油或任何不含硫的潤(rùn)滑劑），以達(dá)到較一致的摩擦系數(shù)。此外，潤(rùn)滑劑能降低所需扭矩，實(shí)現(xiàn)更高的拉伸載荷。
7.2 施加預(yù)載荷
實(shí)施這種試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)特別注意有氫脆的緊固件可能突然斷裂，從而產(chǎn)生傷害。因此，應(yīng)使用防護(hù)屏板或其他適當(dāng)設(shè)備，以避免這種傷害發(fā)生。
最大擰緊速度為0.33 s-1（20 r/min）。
7.2.1 螺栓、螺釘、螺柱和螺母
螺栓、螺釘或螺柱試件應(yīng)裝上匹配的螺母，用適當(dāng)?shù)呐ぞ匕馐謱⑵鋽Q緊到屈服點(diǎn)。擰到屈服點(diǎn)可得到不同的技術(shù)數(shù)據(jù)，如可看出扭矩變化的斜率，或者擰到預(yù)定的扭矩后，再擰進(jìn)預(yù)定的轉(zhuǎn)角。
試驗(yàn)用的螺母應(yīng)來自同一生產(chǎn)批，可涂覆，也可不涂覆，但應(yīng)一致。
螺母試件應(yīng)裝于匹配的螺栓或螺釘上，并擰緊到屈服點(diǎn)。
試驗(yàn)用的螺栓或螺釘應(yīng)來自同一生產(chǎn)批，可涂覆，也可不涂覆，但應(yīng)一致。
施加預(yù)載荷應(yīng)按下列程序進(jìn)行：
a) 在試驗(yàn)板上安裝5個(gè)螺栓或螺釘試件，裝上螺母，并使其緊貼試驗(yàn)板的表面。
b) 擰緊組裝件，達(dá)到各自的屈服點(diǎn)。擰緊扭矩可加到螺母上，也可加到螺栓或螺釘?shù)念^部，由試驗(yàn)者確定，但要注意，所有緊固件的試驗(yàn)均應(yīng)一致。
c) 對(duì)5個(gè)螺栓組件的屈服點(diǎn)分別記錄相應(yīng)的扭矩值，并計(jì)算出平均值和最大值、最小值之間的差值。如果差值小于平均值的15%，則該平均值可作為規(guī)定樣本（第6章）的擰緊扭矩值；如果差值超過了15%，則應(yīng)將規(guī)定數(shù)量的緊固件全部擰緊，分別達(dá)到各自的屈服點(diǎn)。
d) 擰緊規(guī)定數(shù)量的緊固件，達(dá)到試驗(yàn)擰緊扭矩，或者符合a）～c）條規(guī)定的各自的屈服點(diǎn)。
7.2.2 自擠螺釘、自攻螺釘和自鉆自攻螺釘
對(duì)5個(gè)自擠螺釘、自攻螺釘或自鉆自攻螺釘試件使用適當(dāng)?shù)呐ぞ匕馐?，將其擰到最小破壞扭矩值的90%，應(yīng)按下列程序進(jìn)行試驗(yàn)：
a) 把5個(gè)螺釘試件（盡可能帶平墊圈）擰入試驗(yàn)板，直到螺釘頭部與試驗(yàn)板貼合；
b) 擰緊螺釘，達(dá)到各自的破壞扭矩，并記錄數(shù)值。將其中的最小值乘以0.9，作為規(guī)定樣本（第6章）的擰緊扭矩值。5個(gè)螺釘上的最大破壞扭矩與最小破壞扭矩的差值，不應(yīng)大于最小值的15%。
注：如果差值大于15%, 則該試驗(yàn)可能查不出氫脆。
當(dāng)釘頭的型式或扳擰結(jié)構(gòu)（十字槽、開槽）妨礙螺釘擰斷時(shí)，則試驗(yàn)擰緊扭矩應(yīng)為最小破壞扭矩的90%。
c) 擰緊規(guī)定數(shù)量的緊固件。直到試驗(yàn)擰緊扭矩符合b) 條的規(guī)定。
7.2.3 彈簧墊圈和彈性墊圈
按下述程序施加預(yù)載荷：
a）按5.5條規(guī)定，將彈簧（性）墊圈試件裝到試驗(yàn)螺栓上，扳擰螺母，直到與第一個(gè)墊圈接觸；
b）擰緊組裝件，直到壓平彈簧（性）墊圈。
7.3 對(duì)比試驗(yàn)
緊固件在承受應(yīng)力時(shí)，或在試驗(yàn)過程中，出現(xiàn)裂縫、掉頭或斷裂，并不一定是由涂覆工藝引起的氫脆所致。可以用無涂覆的緊固件進(jìn)行試驗(yàn)（對(duì)比試驗(yàn)）。這種試驗(yàn)將會(huì)表明制造過程中其他工序會(huì)產(chǎn)生氫脆。
對(duì)比試驗(yàn)用的樣本數(shù)量應(yīng)由第6章規(guī)定的各有關(guān)部門的協(xié)議規(guī)定。試驗(yàn)程序應(yīng)符合7.2.1～7.2.3條。
7.4 試驗(yàn)的開始時(shí)間
預(yù)載荷試驗(yàn)的靈敏度取決于試驗(yàn)的開始時(shí)間。所以，這種試驗(yàn)應(yīng)盡快進(jìn)行，最好在制造過程結(jié)束后的24h內(nèi)進(jìn)行，這個(gè)時(shí)間目前還處在研究中。
注：如果通過本試驗(yàn)?zāi)軌蚝芸於菀椎匕l(fā)現(xiàn)氫脆出現(xiàn)，則試驗(yàn)開始時(shí)間延長(zhǎng)到數(shù)天甚至一周，或者更長(zhǎng)，將在相當(dāng)大的程度上減小查出氫脆的可能性。
7.5 試驗(yàn)過程中的重新擰緊
試驗(yàn)最少應(yīng)持續(xù)48h，而緊固件應(yīng)至少每隔24h重新擰緊一次，并施加到初始的試驗(yàn)擰緊扭矩或載荷。如果至少有一件緊固件的扭矩?fù)p失超過50%，則試驗(yàn)應(yīng)在相同的緊固件上重新開始。
在完成試驗(yàn)之前，應(yīng)進(jìn)行最后一次的擰緊。在末次擰緊之前，緊固件應(yīng)擰退約1/2圈，以便辨別出斷裂是否發(fā)生在螺紋的旋合部分。
8 試驗(yàn)評(píng)估
應(yīng)在預(yù)載荷試驗(yàn)后，在不使用放大鏡的條件下對(duì)試件進(jìn)行檢查。緊固件的試件，若無任何目測(cè)可見的裂縫或斷裂，則通過該項(xiàng)試驗(yàn)。
9 試驗(yàn)報(bào)告
試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)說明：
a）標(biāo)準(zhǔn)編號(hào)，即GB/T 3098.17；
b）制造批或生產(chǎn)批的編號(hào)；
c）試驗(yàn)緊固件的數(shù)量；
d）試驗(yàn)程序；
e）重新擰緊的次數(shù)和時(shí)間；
f）試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間；
g）對(duì)比試驗(yàn)中斷裂或明顯破壞的緊固件的數(shù)量（如作了對(duì)比試驗(yàn)時(shí)）；
h）程序試驗(yàn)中，斷裂或明顯破壞的緊固件的數(shù)量；
i）完成制造程序或該涂覆工序結(jié)束后與開始試驗(yàn)的時(shí)間間隔（如有可能時(shí)）。
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