法蘭連接螺栓的選擇,應同時考慮管道操作壓力、操作溫度、介質種類和墊片類型等因素。
1. 螺栓根據所應用的范圍不同,分為商品級和專用級兩個類別。
商品級螺栓,不借用螺栓材料來規范其力學性能,而是用螺栓成品所具有的力學性能來標記其性能等級。相同性能等級的螺栓,不管其材料和產地的區別,設計上只選用性能等級即可。
專用級螺栓,就是某些行業專用的螺栓,比如化工行業,石化行業,核電行業等行業專用的螺栓螺母,專用級要求標明材料,力學性能等要符合特定標準的要求,其標識通常使用材料牌號來表示,性能等級等同其材料的力學性能。如全螺紋螺柱:35CrMo,0Cr18Ni9,A193,B8 CL.2。
合金鋼螺柱均應采用高級優質鋼,即材料牌號后均應加字母A,如35CrMoA、25CrMoVA
法蘭螺栓所用的螺母,一般也采用六角形的,分為AB兩種型號,A形螺母與被連接件接觸的表面是平的,只在另一面的六角上導圓,B形螺母的兩面均導圓。
3. 螺栓按制造方法又可分為:粗螺栓、半精制螺栓和精螺栓,粗螺栓除螺紋部分外,其余部分不加工,所能承受的拉緊力不高,螺栓的尺寸規格以“螺栓直徑x螺栓長度”表示。
二、螺栓強度等級和材質
強度等級主要是指商品級的碳鋼類緊固件,商品級的不銹鋼螺栓按性能等級和材料組別區分。
碳鋼螺栓常見的強度等級有:4.8級、5.8級、6.8級、8.8級、10.9級、12.9級。螺母則相應有:4級、6級、8級、10級、12級。
一般8.8級以下的螺栓都叫普通螺栓,而8.8級以上(含8.8級)則為高強度螺栓。區別在于高強度螺栓都需要經過調質熱處理。
目前市場上標準件主要有碳鋼、不銹鋼、銅三種材料。
(一)碳鋼。我們以碳鋼料中碳的含量區分低碳鋼,中碳鋼和高碳鋼以及合金鋼。
1、低碳鋼C%≤0.25% 國內通常稱為A3鋼。國外基本稱為1008,1015,1018,1022等。主要用于4.8級螺栓及4級螺母、小螺絲等無硬度要求的產品。一般1008材質都是做普通等級產品,比如說4.8級螺絲,普通等級螺母;1015一般做吊環螺絲;1018一般做機螺絲,當然也有拿來做自攻釘的;(注:自攻螺釘主要用1022材料。)
2、中碳鋼0.25%<c%≤0.45% 國內通常稱為35號、45號鋼,國外基本稱為1035,ch38f,1039,40acr等。主要用于8級螺母、8.8級螺栓及8.8級內六角產品。< span>
3、高碳鋼C%>0.45%。目前市場上基本沒使用。
4、合金鋼:在普碳鋼中加入合金元素,增加鋼材的一些特殊性能:如35、40鉻鉬、SCM435(日本鋼號,對應國內35CrMo),10B38。1045/ 10B21/ 40Cr做10.9級螺絲;40Cr/ SCM435做12.9級螺絲。芳生螺絲(臺灣的商標品牌)就使用SCM435鉻鉬合金鋼,主要成分有C、Si、Mn、P、S、Cr、Mo。
(二)不銹鋼。性能等級分45,50,60,70,80:組別由一個字母表示不銹鋼類:
— A 表示奧氏體(18%Cr、8%Ni)耐熱性好,耐腐蝕性好,可焊性好。A1,A2,A4;
— C 表示馬氏體,13%Cr耐腐蝕性較差,強度高,耐磨性好。C1,C2,C4;
— F 表示鐵素體,18%Cr鐓鍛性較好,耐腐蝕性強于馬氏體;
— D 表示雙相體(奧氏體-鐵素體)。
目前市場上進口材料主要是日本產品。按級別主要分SUS302、SUS304、SUS316。
例:A2-70 表示A2組別鋼,70代表產品強度等級為70等級,螺栓、螺釘及螺柱的抗拉強度達到700MPa以上,螺母的保證載荷滿足70等級要求,在加載對應載荷力并保持15s,螺母不應脫扣或斷裂。
螺栓、螺釘和螺柱的命名規則
螺母的命名規則
對于碳含量低于 0.03%的低碳奧氏體不銹鋼,可附加字母“ L”標記。例如:A4L-80。
(三)銅。常用材料為黃銅、鋅銅合金。市場上主要用H62、H65、H68銅做標準件。
三、法蘭螺栓的選用要點:
在選擇法蘭連接用的螺栓時,應確定螺栓的類型、尺寸、數目和材料的牌號等。
1、法蘭所用螺栓類型、材質、數量、尺寸,主要取決于法蘭的公稱直徑、公稱壓力和工作溫度,可按相應的法蘭技術標準選用。
2、螺栓數目通常為4的倍數,便于用十字法擰緊。
3、《工業金屬管道工程施工規范》GB50235 -2019標準規定:螺栓連接應安裝方向一致,所有螺母應全部擰入螺栓,且緊固后的螺栓與螺母宜平齊。
4、螺母的硬度不要超過螺栓的硬度。
5、一般情況不設墊圈,當螺桿上的螺紋長度短無法擰緊時,可加一個平墊圈,墊圈不得疊加。
四、管道法蘭連接螺栓的選用
從上表中可以看到,雖然化工行業,石化行業,核電行業等行業有專用的螺栓螺母,但某些條件下也使用商品級螺栓。
鋼制管法蘭用緊固件材料也分為高強度、中強度和低強度材料。其中高強度螺栓包括:8.8、35CrMo、25Cr2MoV等,中強度螺栓包括:A2-70、A4-70、B8-2、B8M-2等,低強度螺栓包括:0Cr17Ni12Mo2(316)、0Cr18Ni9(304)、5.6、A4-50、A2-50等。
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