GB／T 41157.1-2022  核电厂用紧固件 第1部分：合金钢螺栓、螺钉和螺柱

注：对实测硬度大于32HRC或实测抗拉强度1000MPa以上）的1、2、3级螺栓、螺钉和螺柱，需采取适当的措施 以减少氢脆发生的风险

1、2、3级螺栓、螺钉和螺柱按7.8的规定进行晶粒 度检查，晶粒度应为5级或更细 注：若制造螺栓、螺钉和螺柱的锻、轧棒以热处理状态交货，且在紧固件制造过程中没有进行过任何热处理，当该批 锻、轧棒已按规定进行了晶粒度检查，则紧固件可不再进行晶粒度检查，

1、2、3级螺栓、螺钉和螺柱按7.8的规定进行晶米 度检香，晶粒度应为5级或更细 注：若制造螺栓、螺钉和螺柱的锻、轧棒以热处理状态交货，且在紧固件制造过程中没有进行过任何热处理，当该批 锻、轧棒已按规定进行了晶粒度检查防雷标准规范范本，则紧固件可不再进行晶粒度检查，

6试验方法和检查的适用性

6.1 紧固件的承载能力

6.1.1全承载能力的紧固件

全承载能力的紧固件（标准化的或非标准化的)应按表7或表8对紧固件成品进行拉力试验： a）断裂应发生在未旋合螺纹的长度内或无螺纹杆部； b）其拉力载荷（F）应符合表3或表4的规定。

降低承载能力的紧固件（如腰状杆螺钉)适用于不要求或不按本文件规定的承载能力。虽然材料性

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能符合本文件的规定，但因杆部物 能力的要求。当按表9进行拉 通常不发生在未旋合螺纹的长度内。

按本文件生产的紧固件，当采用第6章规定的可实施的试验和第7章规定的试验方法时，应能符合 第5章适用的技术要求 本文件不要求制造者对每一生产批都要实施试验，但制造者的责任是：可以选择自已的方法，如工 字控制或最终检查，以确保每一生产批均符合所有的技术要求。 如有争议，应按第7章规定的试验方法

供方可选择自已的方法控制其提供的紧固件符合第5章适用的技术要求。 如有争议，应按第7章规定的试验方法

需方可按第7章的试验方法，从6.5中选择适当的试验系列控制交付的紧固件质量， 如有争议，应按第7章规定的试验方法

6.5对紧固件成品与机械加工试件可实施的试

表7～表9为1、2、3级螺栓、螺钉和螺柱成品试验，表7用于测定标准头部和标准杆或细杆（全承 载能力的）即d。>d2或d.～d的螺栓和螺钉成品的性能；表8用于测定标准杆或细杆（全承载能力 的）即d.>dz或d~d2的螺柱成品的性能；表9用于测定腰状杆紧固件（降低承载能力的）即d

各种试验方法对紧固件的适用性按表7～表10的规定。

6.5.3交付试验结果

表7全承载能力的螺栓和螺钉成品

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表7全承载能力的螺栓和螺钉成品（续）

表8全承载能力的螺柱成品

降低承载能力的螺栓、螺钉和螺柱成品（腰状杆

7.1.3 试验装置

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夹具和螺纹夹具应按以下规定： 硬度：≥45HRC； 通孔直径db：按表11的规定； 内螺纹夹具的螺纹：6H

夹具和螺纹夹具应按以下规定： 硬度：≥45HRC； 通孔直径db：按表11的规定； 内螺纹夹具的螺纹：6H

表11孔径和圆角半径

表11孔径和圆角半径

按GB/T5277中等装配系列。 对方颈螺栓，该孔应能与方颈相配，

7.1.4机械加工试件

机械加工试件应由经尺寸等检验合格的螺栓、螺钉和螺柱或热处理后的螺栓、螺钉和螺柱坏料上制 当尺寸无法满足取样要求时，可从随炉试棒上制取。机械加工试样取样方法如下： 螺纹公称直径d≤39mm螺栓、螺钉和螺柱的机械加工试件，采取中心取样，取样中心位置在 紧固件中心线上。机械加工试件的直径d。39mm螺栓、螺钉和螺柱的机械加工试件，采取偏心取样，取样中心位置在 螺纹公称直径的四分之一（1/4d）处，机械加工试件直径按螺纹公称直径的八分之三（3/8d） 计算。 机械加工拉伸试件中心取样见图1偏心取样见图2

图1中心取样拉力试验用机械加工试件

图2偏心取样拉力试验用机械加工试件

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室温拉力试验应按GB/T228.1的规定进行；进行高温拉力试验时，加热装置应符合GB/T228.2 规定。试验机夹头的分离速率，在达到载荷Fp.2前，不应超过10mm/min；而在达到载荷Fpo.2后，不应 超过25mm/min。高温试验，从试验开始至屈服，试样的应力速率不应超过80MPa/min。 拉力试验应持续进行，直到断裂。 测量极限拉力载荷F.

按GB/T228.1的规定测定下列性能 a）抗拉强度 Rmi

本试验用于测定螺栓、螺钉和螺柱成品的抗拉强

拉力试验机应按GB/T16825.1的规定，达到1级精度或以上。装夹紧固件时，应避免斜拉， 自动定心装置

夹具和螺纹夹具应符合以下规定： 硬度：≥45HRC； 通孔直径db：按表11的规定； 内螺纹夹具的螺纹：6H

夹具和螺纹夹具应符合以下规定： 硬度：≥45HRC； 通孔直径db：按表11的规定； 内螺纹夹具的螺纹：6H。

试件应为经尺寸等检验合格的紧固件。 按图3a)和b）所示将螺栓和螺钉试件拧人内螺纹夹具。对螺柱试件应使用两个内螺纹夹具，见 图3c）和d）。螺纹有效旋合长度≥1d。 未旋合螺纹的长度It≥1d。对带短螺纹栓接结构用螺栓的拉力试验，未旋合螺纹的长度t<

试件应为经尺寸等检验合格的紧固件。 按图3a)和b）所示将螺栓和螺钉试件人内螺纹夹具。对螺柱试件应使用两个内螺纹夹具，见 图3c)和d）。螺纹有效旋合长度≥1d。 未旋合螺纹的长度≥1d。对带短螺纹栓接结构用螺栓的拉力试验，未旋合螺纹的长度l<

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应按GB/T228.1的规定进行拉力试验。试验机夹头的分离速率不应超过25mm/min 拉力试验应持续进行，直至断裂。 测量极限拉力载荷（F.）

标引序号说明： 拧人机体端； 人螺母端： d——孔径; 试验夹具中紧固件未旋合螺纹的长度

图3紧固件成品实施拉力试验装置示例

根据公称应力截面积As.公称和试验过程中测量的极限拉力载荷F㎡计算抗拉强度Rm：

式中： As.公称=（元/4)×[(d2+d)/2]2 式中： d2一外螺纹中径的基本尺寸（GB/T196)； d：一外螺纹小径，d：=d1一H/6; d1一外螺纹小径的基本尺寸（GB/T196）； H—一螺纹原始三角形高度（GB/T192）。 公称应力截面积A公称的数值在表3和表4中给出。 1、2、3级螺栓、螺钉和螺柱进行拉力试验时，断裂应发生在未旋合螺纹长度内。全螺纹的螺钉，如 断裂始于未旋合的螺纹长度内，允许在拉断前已延伸或扩展到头部与螺纹交接处，或进入头部。 注：随着直径减小，公称应力截面积与有效应力截面积的差异逐渐增加。当硬度用于过程控制时，尤其对较小的直 径，需要提高硬度值，并超过表2规定的最小硬度，以达到最小拉力载荷 当螺栓和螺钉1/d≤2.5、螺柱l/d<3.0时，如不能进行成品拉力试验时，可用同批原材料，同一热

A，公称=（元/4）×（d，+d，）/2］

处理工艺（跟螺栓、螺钉和螺柱同炉生产）的专用加长试样进行试验

7.3腰状杆紧固件拉力试验

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本试验用于测定腰状杆紧固件的抗拉强度R（见6.1）。 本试验适用于符合以下规定的紧固件： 无螺纹杆径d

拉力试验机应按GB/T16825.1的规定，达到1级精度或以上。装夹紧固件时，应避免斜拉， 自动定心装置

夹具和螺纹夹具应符合以下规定： 硬度：≥45HRC； 通孔直径d：按表11的规定： 内螺纹夹具的螺纹：6H

夹具和螺纹夹具应符合以下规定： 硬度：≥45HRC； 通孔直径d：按表11的规定； 内螺纹夹具的螺纹：6H

夹具和螺纹夹具应符合以下规定： 硬度：≥45HRC； 通孔直径d：按表11的规定； 内螺纹夹具的螺纹：6H

试件应为经尺寸等检验合格的紧固件 按图3a)所示将螺栓和螺钉试件拧入内螺纹夹具。对螺柱试件应使用两个螺纹夹具，见图3c）。 螺纹有效旋合长度≥1d。 应按GB/T228.1的规定进行拉力试验。试验机夹头的分离速率不应超过25mm/min 拉力试验应持续进行，直至断裂。 测量极限拉力载荷（F）。

试件应为经尺寸等检验合格的紧固件 按图3a)所示将螺栓和螺钉试件入内螺纹夹具。对螺柱试件应使用两个螺纹夹具，见图3c） 螺纹有效旋合长度≥1d。 应按GB/T228.1的规定进行拉力试验。试验机夹头的分离速率不应超过25mm/min 拉力试验应持续进行，直至断裂。 测量极限拉力载荷（F）。

根据腰状杆横截面积Ad和试验过程中测量的极限拉力载荷Fm计算抗拉强度Rm： Rm=Fm/Ad

断裂应发生在腰状杆内。

本试验可同时测定： 螺栓和螺钉成品的抗拉强度Rm； 头与无螺纹杆部或螺纹部分交接处的牢固性。

的规定，达到1级精度或以上。不能使用自动定心装置，因 4和表12所规定的楔垫角度有较大的影响，

GB/T 41157.12022

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夹具、楔垫和螺纹夹具应按以下规定： 硬度：≥45HRC； 内螺纹夹具的螺纹：6H； 通孔直径dh：按表11的规定； 楔垫：按图4、表11和表12的规定

图4螺栓和螺钉成品楔负载试验用楔垫

表12负载试验用楔垫角度α

头部支承面直径超过1.7d而未通过楔负载试验的螺栓和螺钉成品，可再次取样并将其头部支承 加工到1.7d，按表12规定的楔垫角度再次进行试验 此外，对头部支承面直径超过1.9d的螺栓和螺钉成品，可将楔垫角度10°减小为6°

试件应为经尺寸等检验合格的紧固件。 将7.4.3规定的楔垫按图4所示置于螺栓或螺钉头下。未旋合螺纹长度Ith≥1d。 对短螺纹栓接结构螺栓的楔负载拉力试验，允许未旋合螺纹长度Ith<1d。 应按GB/T228.1的规定进行楔负载拉力试验。试验机夹头的分离速率不应超过25mm/min 拉力试验应持继进行，直至断裂。 测量极限拉力载荷Fm

7.4.5.1测定抗拉强度Rm

计算方法见7.2.5。 1、2、3级螺栓、螺钉和螺柱进行拉力试验时，断裂应发生在未旋合螺纹长度内

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7.4.5.2测定头与杆部或螺纹部分交接处的牢固

不应断裂在头部。 带无螺纹杆部的螺栓和螺钉不应在头与杆部交接处断裂。 全螺纹的螺钉，如断裂始于未旋合螺纹的长度内，允许在拉断前已延伸或扩展到头部与螺纹交接 处，或者进入头部。

保证载荷试验包括两个步骤： 实施规定的保证载荷（见图5）； 测量由保证载荷产生的永久伸长

图5紧固件成品施加保证载荷安装示例

拉力试验机应按GB/T16825.1的规定，达到1级精度或以上。装夹紧固件时，应避免斜拉， 自动定心装置

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夹具和螺纹夹具应按以下规定： 硬度：≥45HRC; 通孔直径dh：按表11的规定； 内螺纹夹具的螺纹：6H。

夹具和螺纹夹具应按以下规定： 硬度：≥45HRC; 通孔直径dh：按表11的规定； 内螺纹夹具的螺纹：6H

应使用经尺寸等检验合格的螺栓、螺钉和螺柱进行保证载荷试验。 试件每端应进行适当加工，如图5所示。为测量长度（施加载荷前、后）应将紧固件置于带球面测 头（或其他适当的方法)的台架式测量仪器中。应使用手套或钳子，以使由温度影响的测量误差减少到 最小。测量施加载荷前紧固件的总长度1。。 按图5所示将紧固件试件拧入螺纹夹具。对螺柱应使用两个螺纹夹具。螺纹有效旋合长度至少应 为1d，未旋合螺纹的长度lt应为1d。 注：为达到1=1d的要求，把螺纹夹具拧到螺纹收尾，然后按相当于1d的扣数拧退夹具。 对紧固件轴向施加表5或表6规定的保证载荷。 试验机夹头的分离速率不应超过3mm/min。应保持该保证载荷15s。 卸载后，测量紧固件总长度1

卸载后，紧固件的总长度l，应与加载前的L。相同（其公差士12.5μm为允许的测量误差）。某些不 确定因素，如直线度、螺纹对中性和测量误差，当初次施加保证载荷时，可能导致紧固件明显的伸长。 在这种情况下，可使用比表5和表6规定值增大3%的载荷，按7.5.4再次进行试验。如果第二次卸载 后的长度12与其加载前的长度11相同（其公差土12.5um为允许的测量误差），则应认为符合本试验 要求

本试验可测定1、2、3级螺栓、螺钉和螺柱的硬度 可以在适当表面或者螺纹横截面上测定硬度 如有争议.按7.6.3.3在螺纹横截面上测定硬度

可采用布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度试验测定硬度。 布氏硬度试验应按GB/T231.1的规定，试验载荷等于30D，单位为N。 洛氏硬度试验应按GB/T230.1的规定。 维氏硬度试验应按GB/T4340.1的规定，试验用最小载荷为98N。 注1：当数量较少且对成品表面状态要求较高时，选择适当的硬度检测方法。 注2：当测试部位太小，不宜进行布氏硬度测试时，进行HV维氏硬度测试。

可采用布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度试验测定硬度。 布氏硬度试验应按GB/T231.1的规定，试验载荷等于30D，单位为N。 洛氏硬度试验应按GB/T230.1的规定。 维氏硬度试验应按GB/T4340.1的规定，试验用最小载荷为98N。 主1：当数量较少且对成品表面状态要求较高时，选择适当的硬度检测方法。 主2：当测试部位太小，不宜进行布氏硬度测试时，进行HV维氏硬度测试，

使用经尺寸等检验合格的1、2、3级螺栓、螺钉和螺柱进行硬度试验

竣工资料等检验合格的1、2、3级螺栓、螺钉和螺柱进行硬

7.6.3.2在表面测定硬度

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常规检查，去除表面镀层或涂层 对试件适当处理后，在头部平面、末端或无螺纹杆部测定硬

7.6.3.3在螺纹横截面测定硬度

在距螺纹末端1d处取一横截面，并应经适当处理。当螺纹规格小于等于M39时，在1/2半径一 线间的区域内测定硬度；当螺纹规格大于M39时，在1/2半径处测定硬度，见图6。当尺寸允许时 隔为120°的三点硬度平均值作为螺栓、螺钉和螺柱的硬度值

硬度值应符合表2的规定，且每批产品中所测得的硬度值偏差应不大于30HBW。 当采用维氏硬度在表面测定硬度及在芯部测定硬度时，紧固件的表面硬度不应比芯部硬度（对于 公称直径大于M39的紧固件工程计价标准规范范本，在1/2半径处测定）高出30HV