钢结构高强度预紧螺栓组件 · 倒角垫圈
适用对象:淬火加回火的倒角平垫圈,配套用于螺纹M12到M36的大型六角高强度结构螺栓和螺母组件。
使用位置:垫圈只能放在螺母下面。这个要求跟- 5一致,但- 6作为HR系统(EN14399- 3)和HV系统(EN14399- 4)的标准配套垫圈,在整套连接副中的位置是固定的——螺母侧。
不适用场景:这些垫圈不适用于直接接触超大孔或槽孔。标准原文写的是“not intended to be used in direct contact with oversized or slotted holes”。原因在于垫圈尺寸是按标准圆孔设计的,超大孔或槽孔会导致垫圈支承面积不足,压应力过大。
配套施工建议:标准注释指出,要获得满意结果,必须确保垫圈被正确使用。具体应用建议参照EN1090- 2。
EN14399系列内部文件:- 1(总要求)、- 2(预紧适用性)。- 6本身不定义螺栓螺母的力学性能,只定义垫圈,所以螺栓螺母的要求要去- 3和- 4里找。
尺寸公差标准:ENISO4759- 3,规定了平垫圈的产品等级A和C的公差。垫圈的尺寸公差按这个标准执行。
表面处理标准:ENISO10684,规定了热浸镀锌涂层的要求。垫圈如果做热浸镀锌,按这个标准走。
验收检验标准:ENISO3269,规定了紧固件的验收检验规则。
| 螺纹规格 | 内径d 最小值(mm) |
内径d 最大值(mm) |
外径dc 最小值(mm) |
外径dc 最大值(mm) |
厚度h 最小值(mm) |
厚度h 最大值(mm) |
倒角c 最小值(mm) |
倒角c 最大值(mm) |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| M12 | 13 | 13.27 | 23.48 | 24 | 2.7 | 3.3 | 0.5 | 1 |
| M14 | 15 | 15.27 | 27.48 | 28 | 2.7 | 3.3 | 0.5 | 1 |
| M16 | 17 | 17.27 | 29.48 | 30 | 3.7 | 4.3 | 0.75 | 1.5 |
| M18 | 19 | 19.33 | 33.38 | 34 | 3.7 | 4.3 | 0.75 | 1.5 |
| M20 | 21 | 21.33 | 36.38 | 37 | 3.7 | 4.3 | 0.75 | 1.5 |
| M22 | 23 | 23.33 | 38.38 | 39 | 3.7 | 4.3 | 0.75 | 1.5 |
| M24 | 25 | 25.33 | 43.38 | 44 | 3.7 | 4.3 | 0.75 | 1.5 |
| M27 | 28 | 28.5 | 49 | 50 | 4.4 | 5.6 | 1 | 2 |
| M30 | 31 | 31.6 | 54.8 | 56 | 4.4 | 5.6 | 1 | 2 |
| M36 | 37 | 37.6 | 64.8 | 66 | 5.4 | 6.6 | 1.25 | 2.5 |
M12 到 M14 是 0.5 到 1mm,M16 到 M24 是 0.75 到 1.5mm,M27 到 M30 是 1 到 2mm,M36 是 1.25 到 2.5mm。倒角尺寸随规格增大而增大,因为大规格螺母的支承面偏差绝对值更大,需要更大的容纳空间。
镀层后的尺寸:如果垫圈做了镀层处理,上述尺寸是镀前尺寸。镀后尺寸会有所增加,实际验收时需要按镀后实测值来判断。
材料:垫圈必须用钢制造,经过淬火加回火处理。这个热处理工艺保证垫圈在高预紧力下不会塑性变形或压溃。
硬度:垫圈硬度范围是 300 HV 到 370 HV。这个范围跟- 5 完全一致。太软了垫圈会被压扁,预紧力保持不住;太硬了容易脆裂,还可能损伤螺母支承面。
禁止的镀层:镉镀层被明确禁止,原因是镉可能导致氢脆。高强度螺栓连接副对氢脆极其敏感,一旦发生氢脆断裂,后果是灾难性的。
一套完整的标识包含:标准编号(EN 14399- 6)、垫圈类型(倒角平垫圈)、规格(M12到M36)、系统兼容性(HR或HV)、表面处理状态(如果有)。标识清楚是保证不出错的前提。HR系统和HV系统的螺栓螺母对边尺寸不同,垫圈虽然尺寸表相同,但系统标识必须匹配,不能混用。
制造商标识:每个垫圈上必须有制造商的识别标记字母“H”:表示经过淬火加回火处理(Hardened)
“HR”或“HV”:如果制造商想标明垫圈适用于哪个系统,可以打上其中一个。这个标记的作用是防止两个系统的零件混用。
标记位置:标记应该打在垫圈的一个支承面上,采用压印方式,保证可追溯性。
- 5和-6都是管垫圈的,核心区别就在“倒角”上:
实际选型时,HR系统(EN 14399- 3)和HV系统(EN 14399- 4)的螺栓螺母组件,配套垫圈默认按- 6走。倒角的作用前面说了——容纳螺母支承面的微小角度偏差。如果连接副对贴合要求特别高,或者螺母支承面加工精度足够好,- 5也可以作为替代方案,但需要设计确认。
EN 14399- 6:2005 版有一个勘误件(AC:2006),修改了第 6 章第一句话的措辞。2015 版是现行版本,2005 版已被取代。2015 版在标记规定和系统兼容性标注上做了完善,跟- 5的修订方向一致。