GOST 22356-77 高强度螺栓、螺母和垫圈

高强度螺栓、螺母和垫圈

GOST 22356-77

苏联国家标准委员会

莫斯科

苏联国家标准

高强度螺栓、螺母和垫圈 一般技术条件 High strength bolts and nuts and washes. General specifications	GOST 22356-77
根据苏联部长会议国家标准委员会 1977 年 2 月 7 日第 309 号决议，规定实施日期

自 01.01.79 起

1984 年审查。根据苏联国家标准局 1984 年 11 月 27 日第 400 号决议，有效期延长至 01.01.90

本标准适用于螺纹直径为 16 至 48 mm 的六角头高强度螺栓、六角螺母及其配套垫圈。该产品适用于钢结构建筑（包括桥梁结构），以及用于重型机械制造的金属结构。

（修改版，第 1 号修改单）。

1. 技术要求

1.1 高强度螺栓、螺母和垫圈应按照本标准及 GOST 22353-77—GOST 22355-77 的要求制造。

（修改版，第 1 号修改单）。

1.2 高强度螺栓、螺母和垫圈应按 GOST 15150-69 的规定：在计算温度为零下 40°C 及以上的地区，采用 U 气候型式、1 类使用环境；在计算温度为零下 40°C 至零下 65°C 的地区，采用 KhL 气候型式、1 类使用环境。

1.3 螺栓和螺母的机械性能及材料应符合表 1 和表 2 的规定。

表 1

螺栓的机械性能

螺纹公称直径 d，mm	机械性能						钢号（按 GOST 4543-71*）
	抗拉强度 sv，MPa（kgf/mm²）		布氏硬度，HB，最大值	断面收缩率 j，%，不小于	伸长率 d₅，%，不小于	冲击韧性（KCU），适用于 KhL 型螺栓，MJ/m²，不小于
	名称	最大值***
16 至 27	1100 (110)	1350 (135)	388	35	8	0.5 (5)	40Kh「精选」
	1350 (135)	1700 (170)	480				30×3MF 30×2NMFA**
30	950 (95)	1150 (115)	363				40Kh「精选」
	1200 (120)	1550 (155)	415		9		30×3MF 35×2AF**
36	750 (75)	950 (95)	363		8		40Kh「精选」
	1100 (110)	1550 (155)	388		9		30×3MF
42	650 (65)	850 (85)	363		8		40Kh「精选」
	1000 (100)	1550 (155)			9		30×3MF
48	600 (60)	800 (80)			8		40Kh「精选」
	900 (90)	1400 (140)			9		30×3MF

---

• 采用碳含量范围缩窄的钢材：40Kh「精选」钢号的碳含量为 0.37% 至 0.42%。

** 按材料标准和技术条件。

注

1. 对于采用 40Kh「精选」钢制造的 KhL 型螺栓，断面收缩率不小于 40%，硬度不大于 HB 363。

2. 伸长率标准适用于 KhL 气候型式的螺栓。对于 U 气候型式的螺栓，允许伸长率比表中数值低 2%。

表 2

螺母的机械性能

螺栓		螺母
螺纹公称直径，mm	钢号	试验载荷应力，MPa（kgf/mm²），不小于	布氏硬度，HB		钢号	标准编号
			名称	最大
16 至 27	40Kh「精选」	1100 (110)	241	341	35、40、35Kh、40Kh	GOST 1050-74；GOST 10702-78；GOST 4543-71
30		950 (95)	229	341
36		750 (75)
42		650 (65)
48		600 (60)
16 至 27	30×3MF 30×2NMFA	1350 (135)	241	341	40Kh	GOST 4543-71；GOST 10702-78
16 至 27	30×3MF 30×2NMFA	1550 (155)	269	388	30×3MF 40Kh
30	30×3MF 35×2AF	1200 (120)	241	341	40Kh
36	30×3MF	1100 (110)
42		1000 (100)
48		900 (90)

（修改版，第 1 号修改单）。

1.4 （已删除，第 1 号修改）。

1.5 经需方与制造商协商，允许螺纹直径小于 20 mm 的螺栓采用 40Kh 钢制造。

1.6 北方型铁路桥梁用螺栓应配用 40Kh 钢制螺母。根据需方要求，北方型公路及城市桥梁用螺栓也应配用 40Kh 钢制螺母。

1.7 垫圈应采用以下钢号制造：按 GOST 380-71 的 VSt5sp2、VSt5ps2、VSt5Gps2 钢，以及按 GOST 1050-74 和 GOST 10702-78 的 35 号和 40 号钢。

1.8 垫圈的硬度应为 HRCe 32…46.5。

（修改版，第 1 号修改单）。

1.9 螺栓的拧紧系数应不大于 0.20 且不小于 0.14。

1.10 制造螺栓和螺母时不允许存在：

• 螺纹表面的裂纹和剥落，若其深度超出螺纹中径范围，且其总长度超过四分之一牙；
• 螺栓头支承面上的毛刺，以及超出支承垫圈范围的螺栓头毛刺。

（修改版，第 1 号修改单）。

1.11 允许螺栓杆部直径在距螺栓头支承面 20 mm 长度范围内比公称值增大至 0.25 mm。

1.12 螺栓和螺母几何形状的其他偏差按 GOST 1759-70 执行。

（修改版，第 1 号修改单）。

1.13 螺栓的显微组织、断口形态、断裂后螺纹处的断面收缩率以及螺纹处的伸长率等要求，允许由需方与制造商协商确定。

2. 验收规则

2.1 制造企业应进行交收试验，以检验螺栓、螺母、垫圈是否符合本标准的要求。

2.2 螺栓应进行以下试验：拉断试验；试样拉伸试验；冲击韧性测定；斜垫圈拉断试验（按需方要求）；拧紧系数测定；硬度测定。

（修改版，第 1 号修改单）。

2.3 螺母应进行以下试验：试验载荷试验；拧紧系数测定；硬度测定。

2.4 垫圈应测定硬度。

2.5 螺栓、螺母和垫圈应按批次交付验收，每批应由同一代号、同一炉号钢材制造，并按同一工艺进行热处理的产品组成。

螺栓每批质量不应超过 1000 kg，螺母和垫圈每批不应超过 500 kg。

2.6 螺栓、螺母和垫圈外观及尺寸的验收规则按 GOST 17769-83 执行。

2.7 为检验螺栓、螺母和垫圈的机械性能，应从每批中为每项试验抽取 5 件。允许在同一产品上进行硬度测定、拧紧系数测定及拉断试验。若至少有一件产品未通过试验，应对双倍数量的产品进行复检。

复检结果为最终结果，适用于整批产品。

（修改版，第 1 号修改单）。

3. 试验方法

3.1 产品检验应在不使用放大设备的情况下进行。

3.2 尺寸、形状和位置极限偏差、表面粗糙度的检验，螺栓拉断试验（第 1.3 条），以及斜垫圈拉断试验，均应按 GOST 1759-70 进行。抗拉强度应符合本标准表 1 的规定。螺栓拉断试验的计算截面面积及载荷数值见资料性附录 1。

注：对于长度不足以装入夹具的螺栓，拉断试验时允许使用同时旋入两个螺栓的专用工艺螺母进行试验。工艺螺母的高度应不小于按 GOST 22354-77 规定螺母高度的两倍。

3.3 螺栓和螺母的硬度（第 1.3 条）应按 GOST 9012-59 测定，垫圈的硬度（第 1.8 条）应按 GOST 9013-59 测定。

螺栓硬度应在杆部端面检测。对于直径不超过 24 mm 的螺栓，允许在头部棱面上测定硬度。对于杆部长度超过 200 mm 的螺栓，允许在螺栓杆部光滑段测定硬度。

螺母硬度应在端面或某一棱面上检测。

3.4 试样拉伸试验（第 1.3 条）应按 GOST 1497-84 进行。

长度为 70 mm 及以上的螺栓，应采用直径为 10 mm 的短圆柱形试样进行试验。长度小于 70 mm 的螺栓，应采用直径为 6 mm 的短圆柱形试样进行试验。

允许采用图 1 所示形状和尺寸的试样进行试验。

d——螺纹外径；b≥d；l——螺栓长度。

图 1

3.2—3.4 （修订版，第 1 号修改）。

3.5 冲击韧性测定（第 1.3 条）应按 GOST 9454-78 进行。

3.6 拉伸试验和冲击韧性试验（第 3.4 条和第 3.5 条）用试样，应由验收批中的螺栓制取，或在螺栓长度不允许制取标准试样时，由与该验收批一同进行热处理的螺栓毛坯杆料制取。

3.7 螺母试验载荷的检验（第 1.3 条）应按 GOST 1759-70 进行。螺母试验载荷检验的计算截面面积及载荷数值表见资料性附录 1。

3.8 拧紧系数（第 1.9 条）应在专用设备上测定，该设备能够同时以±5% 的精度记录螺栓张力 N 及施加于螺母的拧紧力矩 Mkr。测定方法见推荐性附录 2。

已进行过该类试验的产品不得用于同类试验的重复测定。允许重复使用垫圈，但条件是与螺母接触的应为垫圈的另一表面。

（修改版，第 1 号修改单）。

3.9 每批应取不少于五套产品（螺栓、螺母和垫圈）进行试验。产品表面应清洁（无污垢和锈蚀），并涂有按 GOST 20799-75 规定的矿物油。螺母应能用手自由旋入螺栓的整个螺纹长度。

3.10. 螺栓显微结构和断口的标准样本以及试验方法（第 1.13 条）应由需方和制造商批准。

4. 标记、包装、运输和贮存

4.1. 每个螺栓上应标有抗拉强度（以 MPa 表示，除以 10）、制造企业标记和炉号代号。耐寒型（KhL）螺栓还应标注字母 KhL。

标志应为凸起式，打在螺栓头部端面上（见图 2）。

1 — 制造企业标记；螺栓抗拉强度（以 MPa 表示，除以 10）；「KhL」型式标记 2 — 炉号代号

图 2

4.2. 其余标志要求按 GOST 1759-70 执行。

4.3. 不允许在集装箱中不加包装直接运输产品。

4.4. 包装容器端面应标明：制造企业名称或商标；产品代号；批号；净重。

4.5. 每批产品应附有合格证书，证书中应注明：证书编号；制造企业名称；产品代号；批号、炉号及炉号代号；已进行的试验结果；净重。

（修改版，第 1 号修改单）。

4.6. 其余产品包装规则和包装容器标志按 GOST 18160-72 执行。

附录 1

资料性

螺栓拉断试验和螺母试验载荷检验用计算截面积及载荷值

公称直径大于，mm	拉断时计算截面积，mm²	抗拉强度，MPa（kgf/mm²）
		600 (60)	650 (65)	750 (75)	800 (80)	850 (85)	900 (90)	950 (95)	1000 (100)	1100 (110)	1150 (115)	1200 (120)	1350 (135)	1400 (140)	1550 (155)	1700 (170)
		相对于计算截面积的载荷，kN（tf）
16	157	-	-	-	-	-	-	-	-	173 (17.3)	-	-	212 (21.2)	-	-	267 (26.7)
18	192	-	-	-	-	-	-	-	-	211 (21.1)	-	-	259 (25.9)	-	-	326 (32.6)
20	245	-	-	-	-	-	-	-	-	270 (27.0)	-	-	331 (33.1)	-	-	416 (41.6)
22	303	-	-	-	-	-	-	-	-	333 (33.3)	-	-	409 (40.9)	-	-	515 (51.5)
24	352	-	-	-	-	-	-	-	-	387 (38.7)	-	-	475 (47.5)	-	-	598 (59.8)
27	459	-	-	-	-	-	-	-	-	505 (50.5)	-	-	620 (62.0)	-	-	780 (78.0)
30	560	-	-	-	-	-	-	532 (53.2)	-	-	644 (64.4)	672 (67.2)	-	-	868 (86.8)	-
36	816	-	-	612 (61.2)	-	-	-	775 (77.5)	-	898 (89.8)	-	-	-	-	1264 (126.4)	-
42	1120	-	728 (72.8)	-	-	952 (95.2)	-	-	1120 (112.0)	-	-	-	-	-	1736 (173.6)	-
48	1472	883 (88.3)	-	-	1178 (117.8)	-	1325 (132.5)	-	-	-	-	-	-	2060 ((206.0)	-	-

附录 2

推荐性

拧紧系数测定方法

1 — 电动机；2 — 减速器；3 — 被测螺栓；4 — 测力扳手；5 — 测力扳手指示器；6 — 测量螺栓拉伸力的测力计；7 — 测力计指示器；8 — 仪器壳体；9 — 扳手挡块

测力装置的下部与仪器壳体铰接；被测螺栓（3）通过仪器壳体与测力计上部相连。壳体上部装有蜗轮减速器（2），与电动机（1）相连。减速器的传动比应使装置工作时壳体的转速保持在 10 r/min 以内。施加于螺母的扭矩通过带记录测量装置（5）的可拆卸测力扳手（4）测量。装置壳体转动时，扳手的自由端顶在挡块（9）上。

测力扳手记录测量仪的标定通过悬挂于水平固定扳手自由端（力臂 l）的重物进行。根据标定结果绘制标定曲线，坐标为：扭矩 Mkr，N×m（kgf×m）— 扳手记录测量仪读数。

测力装置的标定在拉力试验机上进行，并绘制标定曲线，坐标为：螺栓拉伸力，kN（tf）— 测力计记录测量仪读数。

将螺栓装入装置，并在螺母下放置垫圈。用测力扳手转动螺母拧紧螺栓，直至达到规定的拉伸力，该数值根据螺栓公称直径和强度等级按表选取。

注：允许用长度为 250–300mm 的手动开口扳手拧紧螺母，对螺栓进行预紧，直至拧不动为止。

当通过仪器测力计的测量装置确定螺栓达到规定拉伸力的瞬间，通过测力扳手的测量装置记录施加于螺母的扭矩 Mkr 值。

根据求得的 N 值和 Mkr 值，按下式确定拧紧系数 K：

，式中 Mkr — 为使螺栓达到规定拉伸力而施加于螺母的扭矩，N×m（kgf×m）；N — 螺栓拉伸力，kN（tf）；d — 螺栓公称直径，mm。

螺纹公称直径，mm	测定拧紧系数时螺栓拉伸力，kN（tf），对应强度等级，MPa（kgf/mm²）
	600 (60)	650 (65)	750 (75)	900 (90)	950 (95)	1000 (100)	1100 (110)	1200 (120)	1350 (135)	1550 (155)
16	-	-	-	-	-	-	120 (12)	-	140 (14)	160 (16)
18	-	-	-	-	-	-	140 (14)	-	170 (17)	200 (20)
20	-	-	-	-	-	-	180 (18)	-	220 (22)	250 (25)
22	-	-	-	-	-	-	220 (22)	-	270 (27)	320 (32)
24	-	-	-	-	-	-	260 (26)	-	320 (32)	360 (36)
30	-	-	-	-	360 (36)	-	-	450 (45)	-	-
36	-	-	410 (41)	-	-	-	600 (60)	-	-	-
42	-	490 (49)	-	-	-	750 (75)	-	-	-	-
48	590 (59)	-	-	890 (89)	-	-	-	-	-	-

附录 1、2。（修改版，第 1 号修改单）。