高力ボルト基本的には通常のボルトと形状、結合構造は同じです。それらの主な違いは、通常のボルトジョイントがシャンクベアリングとせん断抵抗によってせん断力を伝達することです。ナットを締めるとき、ボルトは小さな予張力のみを生成しますが、その影響は一般に無視されます。高強度ボルト接合の動作原理は、ボルトに意図的に大きな予張力を適用することで、接続されたコンポーネントの接触面間に圧縮圧力を生成します。その結果、ボルト軸部に垂直な方向に大きな摩擦力が発生し、この摩擦力が接合部のせん断荷重を伝達します。
高力ボルトの予張力は、ナットを締めることによって実現されます。大型六角高力ボルトのプリテンション管理にはトルク法とナット回転法が一般的です。ツイストオフタイプの高力ボルトの場合、ボルトのスプラインテールをツイストオフすることでプリテンションを制御します。
鉄骨構造接続用の高強度ボルトは、グレード 10.9S または 8.8S の高級合金構造用鋼から製造され、焼き入れおよび焼き戻しの熱処理が施されています。高力ボルト用の穴を開ける必要があります。摩擦式高力ボルト接続の場合、穴径はボルトの呼び径dより1.5～2.0mm大きくなります。ベアリングタイプの高力ボルト接続の場合、穴径はボルトの呼び径dより1.0～1.5mm大きくなります。
同じ仕様であれば、高力ボルトは通常のボルトよりも高い荷重に耐えることができます。
一般的なボルトはQ235(A3)炭素鋼が一般的です。高強度ボルトは、45# 鋼、合金鋼 (20MnTiB、35VB など) またはその他の高級素材で作られています。成形後、全体の機械的強度を向上させるために焼き入れおよび焼き戻しの熱処理が行われます。
それらの主な特徴は、熱処理後の材料強度にあります。
まず原材料の観点からですが、高力ボルトは高強度の材料から製造されます。高強度ボルトアセンブリのボルト、ナット、ワッシャーはすべて高強度鋼でできており、一般的には 45# 鋼、40-ボロン鋼、20MnTiB 鋼です。通常のボルトは主にQ235炭素鋼から製造されています。
次に、強度グレードの観点から、高強度ボルトの用途はますます広がっています。一般的に使用されるグレードは 8.8 と 10.9 で、その中でもグレード 10.9 がより広く使用されています。. 8.8S と 10.9S は鋼構造用高力ボルトの特別グレードの指定です。通常のボルトの強度グレードは低く、通常は 4.4、4.8、5.6 です。
高力ボルトには45#鋼やC1035などの線材が広く使用されています。完成した部品は焼き入れ焼き戻し処理により硬化されます。処理後、グレード 8.8 のボルトは 22 ～ 32 HRC の硬度に達します。
適合するアセンブリの場合: グレード 8.8 のボルトが適合します。グレード 8 のナット、 そしてグレード‑10.9 ボルトグレード10のナッツを使用してください。多くのユーザーは、なぜナットが相手のボルトよりも柔らかいのか疑問に思っています。組み立てや分解の際、コンポーネントの磨耗は避けられません。ナットの硬度が若干低いため、ボルトよりもナットが優先的に摩耗するため、ボルト本体が保護され、寿命が長くなります。このマッチング スキームは、レンチが駆動する締結具よりも硬いという同じ原則に従って、パフォーマンスと総コストのバランスをとります。
現在、国内の高力ボルトの製造技術は高いレベルに達しています。高強度ボルトは一般産業から自動車分野まで幅広く使用されており、その生産プロセスや品質管理に対する市場の要求はますます高まっています。
