EN 14399 高强度预紧螺栓组件技术要点

---

EN 14399 针对的是需施加可控预紧力的高强度结构螺栓组件，适用于承受动载荷或高疲劳强度的钢连接节点。与 EN 15048 的根本区别在于：EN 14399 要求螺栓组件能通过预紧产生“夹紧力”，使被连接件进入紧密贴合状态，设计上依托 Eurocode 3 (EN 1993‑1‑8) 要求预紧力至少达到 0.7 × f_ub × A_s。

标准体系包含两大系统：

• HR 系统：延展性主要通过螺栓杆部的塑性伸长实现
• HV 系统：延展性主要通过螺纹啮合部位的塑性变形实现

两个系统均已得到验证，但不可混用——HR 和 HV 系统的组件标记统一，但混装配件会影响组件性能。

EN 14399 的标准构成

EN 14399 是一个多部分标准组合，查询时务必确认具体标准版本：

• EN 14399‑1:2015：总则要求（通用要求、测试方法、符合性评估、标识）
• EN 14399‑2:2015：预紧适用性测试方法
• EN 14399‑3:2015：系统 HR – 六角螺栓和螺母组件（8.8/8、8.8/10、10.9/10级）
• EN 14399‑4:2015：系统 HV – 六角螺栓和螺母组件（10.9级，M12~M36）
• EN 14399‑5:2015：平垫圈（淬火回火，仅用于螺母侧）
• EN 14399‑6:2015：倒角垫圈
• EN 14399‑7:2018：系统 HR – 沉头螺栓和螺母组件（8.8、10.9级，M12~M36）
• EN 14399‑8:2007：系统 HV – 配合螺栓和螺母组件（10.9级，M12~M36）
• EN 14399‑9:2018：系统 HR/HV – 直接张力指示器（H8、H10级，M12~M36）

注：EN 14399‑7 和 EN 14399‑9 分别于 2018 年发布了新版，2007 版和 2009 版已废止。使用前务必确认版本。

关于螺栓单体的机械性能测试

所有螺栓单体须按 EN ISO 898‑1 进行测试，包括：

1. 抗拉强度；
2. 下屈服强度或规定非比例延伸应力；
3. 断裂后伸长率；
4. 楔负载强度；
5. 硬度（EN ISO 898‑1 或 EN ISO 6508‑1（洛氏））；
6. 冲击韧性（V型缺口）

测试关键指标均按照性能等级对应要求。螺栓性能等级涵盖 8.8、10.9 级（部分子标准也允许 8.8 级组件）。

关于螺母单体的机械性能测试

螺母须按 EN ISO 898‑2 测试保证载荷和硬度。螺母性能等级分 8、10 级。

关于垫圈的性能要求

EN 14399 规定了两种垫圈系统：

• 平垫圈（Part 5）：须淬火回火处理，仅安装在螺母侧（非螺栓头侧），适用于 M12~M36
• 倒角垫圈（Part 6）：用于特定安装条件

垫圈硬度按 Vickers (EN ISO 6507‑1) 或 Rockwell (EN ISO 6508‑1) 测试。

关于组件预紧适用性测试

这是 EN 14399 区别于单件测试的最关键项目——验证整套螺栓/螺母/垫圈组件能否通过规定的拧紧方法达到要求的预紧力。

测试方法规定于 EN 14399‑2:2015，核心要求包括：

• 组件预紧力须达到 Eurocode 3 规定的 0.7 × f_ub × A_s
• 在规定的拧紧程序下，预紧力分散度须在允许范围内
• 须验证组件在预紧过程中不发生螺纹剥离、头部断裂等失效模式

特别注意：预紧螺栓组件对制造和润滑变化极为敏感。因此，整套组件必须由同一制造商提供，且该制造商须对组件的功能负全部责任。涂层的选择和控制也须由单一制造商统一负责。

关于原材料、热处理和制造过程

EN 14399 同样不单独规定原材料化学成分或热处理工艺参数，而是通过最终机械性能验证来确保符合性。但可以从相关标准中获知具体要求：

• 8.8 级：中碳钢淬火+回火，回火温度不低于 425°C
• 10.9 级：合金钢淬火+回火，回火温度不低于 340°C

表面处理通常包括热浸镀锌（≥40μm，按 EN ISO 10684）或镀锌（≥7μm），需符合 RoHS 要求。

注意：涂层对预紧性能有决定性影响，不同涂层/润滑状态的组件在预紧适用性测试中会表现出显著差异。因此涂层的变更属于重大变更，须重新进行型式测试。

关于批次、抽样与测试频率

EN 14399 对批次管理的要求极为严格。每个组件批次须包含同一制造批次的螺栓、螺母和垫圈，且各零件须可追溯至生产源头。单个零件若未作为完整组件的一部分进行过预紧适用性测试，则不能获得 CE 标志。

EN 14399 引用 EN ISO 3269 确定抽样方案。制造商须按预设的测试计划（test plan）在工厂进行样本抽样测试，抽样频率须与标准要求一致。

工厂生产控制（FPC）须包括以下记录：

• 被测试产品和组件的标识
• 抽样和测试日期
• 所执行的测试方法
• 测试结果

关于型式测试（Initial Type Testing）要求

EN 14399 适用认证体系 System 2+，须由公告机构（Notified Body）介入。型式测试要求：

1. 由制造商或公告机构执行：完整的测试程序须涵盖所有标准要求的特性
2. 产品类型变更时重新测试：材料、工艺、设计或涂层发生重大变化时须重新进行 ITT
3. ITT 定义产品性能基准：作为后续 FPC 和持续监督中比对的基础
4. 见证测试：制造商在型式测试中须制作冶金档案（metallurgical dossier），供公告机构审查

工厂生产控制（FPC）要求

EN 14399 的 FPC 要求基于 EN ISO 9001 框架，须涵盖以下方面：

• 原材料/零部件检验：所有进料须有规格文件和检验计划；若使用外部供应的组件，其符合性等级须至少与组件要求一致
• 过程控制：无法在成品上控制的特性须通过过程控制来保证
• 人员资质：相关人员须具备必要的技能和培训
• 检测设备校准：所有控制、测量和测试设备须按程序定期校准和维护
• 可追溯性：各零件和组件须可追溯至生产来源，标识代码的加施过程须受控
• 不合格品处理：须有书面程序规定不合格产品的处理方法并记录
• 体系认证：FPC 体系须由公告机构认证

关于持续监督

公告机构须对 FPC 进行持续监督和评估，检查内容包括：

• 生产工艺方法是否有变化
• 设备和人员是否维持原有水平
• 进货检验方式是否改变
• FPC 的频率和范围是否仍符合规定
• CE 标志是否按要求加施
• FPC 测试结果是否与型式测试数值相符

---