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鋼結(jié)構(gòu)用耐候鋼高強(qiáng)度螺栓連接副由耐候鋼制造的高強(qiáng)度螺栓、高強(qiáng)度螺母和高強(qiáng)度墊圈組成的連接副，通常包含一個(gè)螺栓、一個(gè)螺母和兩個(gè)墊圈，是鋼結(jié)構(gòu)工程中用于傳遞荷載的關(guān)鍵組件。其采用的耐候鋼是通過添加少量的合金元素如Cu、P、Cr、Ni等,使其在金屬基體表面上形成保護(hù)層,以提高耐大氣腐蝕性能。
高強(qiáng)度螺栓及螺栓連接副施工方便，施工條件適應(yīng)性較好，相比焊接連接，栓接更容易保證連接質(zhì)量。高強(qiáng)度螺栓一般采用扭矩法施工，服役期單個(gè)螺栓承受的振動(dòng)荷載相對(duì)較小，不會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)，不僅可以減少維修人員的工作量，還大大提高了鋼結(jié)構(gòu)的安全性，廣泛應(yīng)用于鋼結(jié)構(gòu)工程、鐵路橋梁、高層建筑、機(jī)械設(shè)備、挖掘機(jī)、列車和飛機(jī)制造等領(lǐng)域。
目前，高強(qiáng)度螺栓及螺栓連接副在實(shí)際應(yīng)用中，其制造、加工和產(chǎn)品性能易受材料選擇、熱處理工藝、冷鐓加工、退火處理、加工表面質(zhì)量等因素影響，亟待解決。如：高強(qiáng)度螺栓材料不符合標(biāo)準(zhǔn)，則容易出現(xiàn)清脆斷裂問題；熱處理過程中溫度、時(shí)間或冷卻方式等參數(shù)控制不當(dāng)，會(huì)導(dǎo)致材料組織不均勻或產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力，增加斷裂風(fēng)險(xiǎn)；冷鐓參數(shù)設(shè)置不正確，退火處理不充分或者有缺陷，會(huì)導(dǎo)致材料脆化和應(yīng)力積累，進(jìn)而引發(fā)斷裂；加工過程中存在劃痕、腐蝕或其他缺陷，會(huì)降低螺栓疲勞壽命等。
針對(duì)上述問題，項(xiàng)目開展了鋼結(jié)構(gòu)用耐候鋼高強(qiáng)度螺栓連接副研制。項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)及特點(diǎn)在于：開發(fā)了結(jié)構(gòu)材料選用技術(shù)。通過選用具備耐大氣腐蝕、高強(qiáng)度、耐延遲斷裂等特性的高強(qiáng)度耐候鋼（XG295NH耐候鋼），滿足了產(chǎn)品性能要求；研發(fā)了產(chǎn)品成套制造工藝，通過前端預(yù)成型工藝設(shè)計(jì)，以及熱處理、冷鐓、退火及表面處理等關(guān)鍵環(huán)節(jié)制造工藝參數(shù)控制，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和關(guān)鍵性能指標(biāo)，滿足了高強(qiáng)度耐候及高性能應(yīng)用需求；研制了螺母承載面加工車床、高強(qiáng)度螺栓檢測(cè)裝置等成套設(shè)備，提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
項(xiàng)目具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，獲國家授權(quán)發(fā)明專利。參與起草國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 43151-2023《鋼結(jié)構(gòu)用耐候鋼高強(qiáng)度螺栓連接副》；項(xiàng)目產(chǎn)品已通過中冶檢驗(yàn)認(rèn)證有限公司、鐵科檢測(cè)有限公司等單位檢測(cè)，所檢項(xiàng)目符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求；項(xiàng)目產(chǎn)品已被中國鐵建大橋工程局靖江重工有限公司、中鐵廣州局集團(tuán)第二工程有限公司、中鐵（揚(yáng)州）有限公司、中交二航局第二工程有限公司、山東省公路橋梁建設(shè)有限公司、江陰大橋（北京）工程有限公司等單位及雅磐江特大橋鋼結(jié)構(gòu)等工程項(xiàng)目采用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益和應(yīng)用效果。

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