紧固件扭转试验

检测信息（部分）

紧固件扭转试验是评估螺栓、螺钉、螺柱等紧固件在扭转载荷作用下力学性能的关键手段，主要用于测定紧固件的扭矩系数、屈服扭矩、极限扭矩及扭转角度等参数。该试验对于保障航空航天、汽车制造、工程机械、轨道交通等领域的产品装配质量与运行安全。通过模拟紧固件在实际安装和服役过程中承受的扭力工况，可以有效识别材料缺陷、热处理工艺问题及螺纹加工精度不足等质量隐患，为工程设计选型和质量控制提供数据支撑。

检测项目（部分）

• 极限扭矩：测定紧固件在扭转过程中发生断裂或失效前所能承受的很大扭矩值。
• 屈服扭矩：确定紧固件开始产生明显塑性变形时的扭矩载荷，作为弹性极限判定依据。
• 扭矩系数：计算紧固件扭矩与预紧力之间的比例关系，用于指导安装工艺参数设定。
• 破坏扭矩：评估紧固件直至断裂所需的扭矩值，验证其抗扭强度储备。
• 扭转角度：记录紧固件从加载开始至失效过程中的总旋转角度，反映材料延展性能。
• 紧固轴力：通过扭转试验测定紧固件产生的轴向夹紧力，确保连接可靠性。
• 螺纹摩擦系数：分析螺纹啮合面间的摩擦特性，影响扭矩传递效率。
• 支承面摩擦系数：评估紧固件头部支承面与被连接件表面间的摩擦行为。
• 总摩擦系数：综合反映紧固件连接副整体摩擦特性的参数。
• 屈服紧固轴力：确定紧固件达到屈服点时产生的轴向夹紧力临界值。
• 极限紧固轴力：测定紧固件断裂前达到的很大轴向夹紧力。
• 弹性扭矩：评估紧固件在弹性变形阶段所能承受的扭矩上限。
• 扭转刚度：计算扭矩与扭转角度的比值，表征紧固件抵抗扭转变形的能力。
• 扭转应力：通过试验数据计算紧固件横截面上的切应力分布情况。
• 抗扭强度：测定紧固件抵抗扭转载荷破坏的极限能力。
• 剪切强度：通过扭转试验间接评估紧固件材料的抗剪能力。
• 变形：测定卸载后紧固件不可恢复的扭转变形量。
• 断口形貌：分析扭转断裂后的断口特征，判断失效模式（脆性或韧性断裂）。
• 表面缺陷影响：评估表面裂纹、折叠等缺陷对扭转性能的削弱程度。
• 氢脆敏感性：通过延迟扭转试验检测高强度紧固件的氢脆断裂倾向。

总结

紧固件扭转试验是保障紧固连接质量与安全的重要检测项目，涵盖极限扭矩、扭矩系数、扭转角度等关键性能指标的测定。检测范围覆盖六角头螺栓、高强度螺栓连接副、自攻螺钉等多种紧固件类型，采用微机控制扭转试验机等设备，严格遵循国家标准与国际标准进行测试。通过科学的扭转性能检测，可有效评估紧固件的力学性能与工艺质量，为产品设计、施工安装及质量控制提供技术依据。

检测范围（部分）

• 六角头螺栓：应用于机械连接的基础紧固件，需进行扭转强度验证。
• 内六角螺钉：常用于模具与精密设备，检测其内六角槽抗扭能力。
• 六角法兰面螺栓：通过法兰面增大支承面积，需测试扭矩系数稳定性。
• 六角头螺柱：两端均带螺纹，用于被连接件厚度较大的场合。
• 自攻螺钉：通过自身螺纹攻入材料，检测其拧入扭矩与破坏扭矩。
• 自挤螺钉：在预制孔中挤压形成螺纹，需评估拧紧扭矩特性。
• 自钻自攻螺钉：集钻孔与紧固于一体，检测其钻削扭矩与紧固性能。
• 木螺钉：用于木质材料连接，需测试其扭转强度与抗扭能力。
• 膨胀螺栓：通过膨胀机构实现锚固，需检测安装过程中的扭矩变化。
• 化学锚栓：配合化学胶粘剂使用，需进行扭矩-拉力复合性能测试。
• 高强螺栓连接副：钢结构连接专用，重点检测扭矩系数与紧固轴力。
• 扭剪型高强螺栓：通过拧断梅花头控制预紧力，需验证断裂扭矩。
• 地脚螺栓：用于设备基础固定，需检测大直径螺栓的扭转性能。
• U型螺栓：用于管道及线缆固定，需测试其弯曲段的抗扭特性。
• 双头螺柱：无头部的紧固件，两端螺纹旋紧力矩需平衡检测。
• 方头螺栓：方头设计便于扳手卡持，需检测其抗扭转松动性能。
• 半圆头方颈螺栓：常用于车辆连接，需测试方颈部位的扭转强度。
• T型槽螺栓：用于机床T型槽，需检测其颈部抗扭能力。
• 活节螺栓：用于需经常拆卸的连接，需测试关节部位的扭转灵活性。
• 蝶形螺钉：手拧紧固件，需检测其翼片的抗扭强度极限。
• 滚花螺钉：通过滚花增加摩擦力，需测试手动拧紧扭矩。
• 吊环螺栓：用于起重吊装，安全性能要求极高，需进行严格扭转测试。

检测标准（部分）

序号	标准号	标准名称	类别	发布日期	CCS分类	ICS分类
1	GB/T 15389-2025	紧固件 螺杆	(CN-GB)国家标准	2025-10-05	J13紧固件	21.060.10螺栓、螺钉、螺柱
2	GB/Z 41117-2021	紧固件 钢制紧固件氢脆基本原理	(CN-GB)国家标准	2021-12-31	J13紧固件	21.060.01紧固件综合
3	GB/T 3099.1-2008	紧固件术语 螺纹紧固件、销及垫圈	(CN-GB)国家标准	2008-08-25	J13紧固件	21.060.10螺栓、螺钉、螺柱
4	GB/T 16823.3-2010	紧固件 扭矩-夹紧力试验	(CN-GB)国家标准	2011-01-10	J13紧固件	21.060.10螺栓、螺钉、螺柱
5	GB/T 10431-2008	紧固件横向振动试验方法	(CN-GB)国家标准	2008-08-25	J13紧固件	21.060.10螺栓、螺钉、螺柱
6	GB/T 16823.2-1997	螺纹紧固件紧固通则	(CN-GB)国家标准	1997-05-29	J13紧固件	21.060.01紧固件综合
7	ISO 898-7:1992	Mechanical properties of fasteners — Part 7: Torsional test and minimum torques for bolts and screws with nominal diameters 1 mm to 10 mm	(IX-ISO)国际标准化组织	1992-11-12		21.060.10螺栓、螺钉、螺柱
8	ГОСТ ISO 898-7-2015	Механические свойства крепежных изделий. Часть 7. Испытание на кручение и минимальные крутящие моменты для болтов и винтов номинальных диаметров от 1 до 10 мм	(RU-GOST)俄罗斯国家标准	2015-09-29	J13紧固件	21.060.10螺栓、螺钉、螺柱
9	GB/T 16823.3-1997	螺纹紧固件拧紧试验方法	(CN-GB)国家标准	1997-05-29	J13紧固件	21.060.01紧固件综合
10	BS EN 20898-7:1995	Mechanical properties of fasteners-Torsional test and minimum torques for bolts and screws with nominal diameters 1 mm to 10 mm	(GB-BSI)英国标准学会	1995-07-15
11	DIN EN 20898-7:1995-04	Mechanical properties of fastenersr- Torsional test and minimum torques for bolts and screws with nominal diameters 1 mm to 10 mm (ISO 898-7:1992)	(DE-DIN)德国标准化学会	1995-04-01
12	ISO 1891:2009	Fasteners — Terminology	(IX-ISO)国际标准化组织	2009-02-03		01.040.21机械系统和通用件 (词汇)
13	JIS B 1058:1995	Mechanical properties of fasteners Part 7: Torsional test and minimum torques for bolts and screws with nominal diameters 1 mm to 10 mm	(JP-JSA)日本工业标准调查会	1995-01-01
14	GB/T 10431-1989	紧固件横向振动试验方法	(CN-GB)国家标准	1989-02-22	J13紧固件	21.060紧固件
15	DIN 267-25:1984-11	Fasteners; technical delivery conditions; torsion testing of M 1 to M 10 bolts and screws	(DE-DIN)德国标准化学会	1984-11-01
16	NASM 1312-19 Rev.1	Fastener Test Methods - Method 19 - Fastener Sealing	(US-NAS)航空航天工业协会 - 国家航空航天标准	2012-06-29
17	KS B 0143-2016(2026)	나사 부품의 조임 시험 방법	(KR-KS)韩国标准	2016-12-29
18	KS B 0143-2016	나사 부품의 조임 시험 방법	(KR-KS)韩国标准	2016-12-29
19	KS B 0143-2016(2021)	나사 부품의 조임 시험 방법	(KR-KS)韩国标准	2016-12-29
20	KS B 0143(2021 Confirm)(2021)	나사 부품의 조임 시험 방법	(KR-KS)韩国标准	2016-12-29

常见问题

问：紧固件扭转试验的主要目的是什么？

答：主要目的是测定紧固件的扭矩系数、屈服扭矩、极限扭矩等关键参数，确保紧固件在安装和使用过程中能够承受预期的扭转载荷，防止因扭矩不足导致松动或扭矩过大导致断裂失效。

问：高强度螺栓连接副为何需要检测扭矩系数？

答：扭矩系数是影响高强度螺栓预紧力准确性的核心参数。由于摩擦系数的离散性，相同扭矩可能产生不同的预紧力。通过检测扭矩系数，可以准确计算施工扭矩，确保钢结构连接的可靠性与安全性。

问：紧固件扭转试验对样品有什么要求？

答：样品应表面清洁、无油污和锈蚀，螺纹部分应无损伤。对于连接副检测，需配套使用螺栓、螺母和垫圈。样品数量应满足统计要求，通常每组不少于5件，以保证检测结果的代表性。

紧固件扭转试验检测方法（部分）

• GB/T 10128 金属材料 室温扭转试验方法：规定金属材料扭转性能测定的标准流程。
• GB/T 1231 钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件：明确高强螺栓扭矩系数检测方法。
• GB/T 3632 钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副：规定扭剪型螺栓断裂扭矩检测标准。
• ISO 16047 紧固件 扭矩/夹紧力试验：国际通用的紧固件扭矩与轴力测试方法。
• ASTM F606 紧固件机械性能测试方法：涵盖外螺纹紧固件扭转测试程序。
• DIN 946 紧固件连接副摩擦系数测定：德国标准规定的摩擦系数计算方法。
• JIS B 1084 螺栓扭矩系数试验方法：日本工业标准规定的扭矩系数测试流程。
• SAE J174 扭矩-张力试验：汽车行业标准的紧固件扭矩与预紧力测试方法。
• 破坏性扭矩试验法：持续加载直至紧固件断裂，测定极限扭矩。
• 屈服点测定法：通过扭矩-转角曲线拐点判定材料屈服扭矩。
• 扭矩-轴力联合测试法：同步采集扭矩与轴力数据，计算扭矩系数。