Высокопрочные болты: особенности, преимущества, разновидности

Высокопрочные болты при собственных небольших габаритах позволяют создавать разъемные соединения, которые по надежности не уступают сварным и значительно превосходят заклепочные. Болты повышенной прочности используются для сборки техники и оборудования, которые будут подвергаться интенсивной эксплуатации, а также для возведения массивных строительных конструкций. 

Класс прочности 

К высокопрочному крепежу относятся метизы класса прочности 8.8, 9,8, 10,9 и 12,9, а также 14,9 – сверхпрочные болты. Цифры указывают на нагрузку, которую болты могут выдержать без риска разрыва металла. Чем показатель больше, тем более прочными, выносливыми и качественными будут метизы и сам крепежный узел. 

Первая цифра указывает на предельно допустимую нагрузку на растяжение (или предел прочности на разрыв), вторая – на параметр напряжения (или предел текучести), по достижению которого болт может деформироваться. 

Перед тем, как ввести высокопрочный крепеж в проектную документацию, специалисты рассчитывают параметры болтовых соединений, ориентируясь на прочность метизов и нагрузки, которая будет на них оказываться. Для обеспечения надежности соединения необходимо выбирать болты, предел прочности которых превосходит заданную проектом нагрузку в 2-3 раза. 

Чем отличаются высокопрочные болты от метизов обычной прочности

Основное отличие состоит в физико-механических свойствах, которые позволяют метизам высокой прочности воспринимать более значительные нагрузки. Например, болт класса 12.9 начинает деформироваться под нагрузкой 1200 Н/мм², тогда как крепеж класса 4.8 аналогичного диаметра может выдержать нагрузку 420 Н/мм², то есть в 2,7 раза ниже. 

Преимущества высокопрочных метизов

• Максимальная стойкость к запредельным нагрузкам.
• Возможность снижения металлоемкости конструкций при сохранении надежности крепежного соединения, что достигается применением крепежа меньшего размера, но рассчитанного на более высокие нагрузки.
• Применение болтов со стержнем меньшего диаметра позволяет уменьшить диаметр установочных отверстий, а значит, повысить прочность конструкции в целом и фланцевых соединений. 
• Использование высокопрочного крепежа дает возможность сократить количество точек крепления, чем снизить затраты на покупку метизов и их монтаж.
• Возможность использования в любых климатических условиях. Болты устойчивы к низким температурам (с маркировкой «У» выдерживают  -40 градусов, с «ХЛ» – можно применять при -60 градусах) и резким температурным перепадам. 
• Надежность крепежного узла сохраняется при воздействии на болты постоянных и переменных нагрузок, а также динамических и вибрационных. 
• Возможность применения крепежа в конструкциях и механизмах, которые будут эксплуатироваться в агрессивных средах. 
• Возможность создания фрикционных соединений, устойчивых к нагрузкам на сдвиг. При использовании обычных болтов под сдвигающей нагрузкой происходит смещение соединенных элементов, которое по величине равно ширине зазора между стержнем метиза и стенкой монтажного отверстия. Применение высокопрочного болта позволяет стягивать детали с большим усилием, благодаря чему между ними возникает трение, которое исключает сдвиг. 

Чем болтовое соединение лучше сварочного

• Снижение трудозатрат, возможность проведения монтажа рабочими невысокой квалификации.
• Применение высокопрочных болтов позволяет монтировать металлоконструкцию из металлов, которые сложно поддаются сварке.
• Возможность визуально контролировать целостность монтажного узла во время проведения работ, тогда как сварные швы могут иметь скрытые дефекты. 

Чем болтовое соединение лучше заклепочного

Крепежный узел, созданный с помощью высокопрочных болтов, обладает значительно большей выносливостью, стойкость к переменным нагрузкам, благодаря равномерному распределению напряжения вдоль сечения болтового соединения. Кроме того, при необходимости разборки конструкции для проведения ремонта болты можно быстро и легко демонтировать, использовать повторно множество раз.  

Материалы 

Высокопрочные болты производятся из конструкционных среднеуглеродистых сталей, упрочненных добавками. 

Исходное сырье – проволока или стержни, из которых методом штамповки на высадочных автоматах формируются болты. Последующее нанесение резьбы осуществляется на накатных автоматах. Чтобы обеспечить готовым изделиям высокие прочностные характеристики, устранить хрупкость металла и гарантировать повышенную эксплуатационную надежность, готовые болты подвергают закалке – нагреву в печи при высоких температурах с последующим резким охлаждением. 

Крепеж выпускается черный (без покрытия) и оцинкованный. Черные болты предназначаются для эксплуатации в сухих отапливаемых помещениях. Оцинкованные метизы с толщиной покрытия 3-5 мкм можно использоваться в помещении и на открытом воздухе, до 25 мкм – в агрессивных средах и условиях повышенной влажности. 

Стандарты и виды высокопрочных болтов 

• ГОСТ 52644, ГОСТ 22353, DIN 6914, ISO 7412 – к данным стандартам относятся болты М16-М48 с шестигранной головкой, предназначенные для сборки строительных металлоконструкций, применения в мостостроении, создания высоконагруженных соединений в сфере тяжелого машиностроения. 
• ГОСТ 7798, ГОСТ 7805, DIN 933, DIN 931, ISO 4014, ISO 4017 – болты М3-М64 с шестигранной головкой, используются при изготовлении автомобилей и спецтехники, а также в строительстве и производственной сфере. 
• DIN 912, DIN 6912, ГОСТ 11738, ISO 4762 – болты с цилиндрической головкой и внутренним шестигранником, применяются в различных сферах промышленности.
• DIN 444, ГОСТ 3033-79 – откидные болты М5-М36 с ушком, применяются при производстве станков, как соединительный элемент в машиностроении, а также совместно с другими метизами с внутренней резьбой.

Усилие затяжки высокопрочных болтов

В процессе монтажа болтов учитывается характер болтового крепежного соединения, то есть проектная стойкость узла на сдвигающие нагрузки, что и определяет момент затяжки (усилие, которое прилагается к головке болта или гайке, чтобы создать должный уровень натяжения и обеспечить трение между соединяемыми элементами). 

Нормы затяжки болтов для получения коэффициента трения 0,14

Правила выбора высокопрочных болтов

• Вид, размер и класс прочности болтов выбирается в соответствии с проектной документацией.
• Прочность крепежа должна быть равна или превышать прочность материала соединяемых деталей.
• Антикоррозийная защита болтов должна соответствовать условиям эксплуатации.
• При выборе метизов нужно учитывать совместимость материала крепежа и соединяемых деталей, чтобы избежать появления гальванической коррозии.

Заключение

Высокопрочные болты – метизы, которые обеспечивают долговечность станков и оборудования, грузоподъемной и сельскохозяйственной спецтехники, машин и механизмов, эксплуатируемых при повышенных нагрузках и в экстремальных условиях, а также судов, автомобилей, эстакад, мостов, спортивных и различных масштабных сооружений. 

Интернет-магазин KREPSERP предлагает высокопрочный крепеж отличного качества, которое подтверждено сертификатами. Работаем напрямую с лучшими производителями и проверенными поставщиками. Цены доступные. Обеспечивается доставка. Для консультации и помощи в выборе свяжитесь с нашим экспертом по телефону.