一种带有防腐层的高强度镀锌螺栓组件论文和设计-蒋武磊

全文摘要

本实用新型公开了一种带有防腐层的高强度镀锌螺栓组件，与螺栓主体部相连的螺栓头部边缘设置有螺栓凹槽部，螺栓的外表面镀有一层耐腐蚀的热浸锌层，热浸锌层由Zn‑Ni‑Bi三种金属元素组成的三元合金组成，并设置有螺栓防护罩，螺栓防护罩上的防护罩弯折部呈现径向向内延伸，形成对螺栓端面的包裹，螺栓防护罩可以对螺栓组件进行防护。本实用新型与现有技术相比具有以下优点：螺栓表面设置的热浸锌层具有优良的耐腐蚀性，提高了其在户外的使用寿命，特别适合输电铁塔上的各部件的紧固，而且由于螺栓的头部和螺杆部的连接处设置有一凹槽部，消除了外部拉力在此处的应力集中现象，提高了螺栓的强度同时降低了螺栓材料的用量。

主设计要求

1.一种带有防腐层的高强度镀锌螺栓组件，其用于固定连接上钢板（5）和下钢板（6）；所述上钢板（5）和所述下钢板（6）上分别设置有螺栓安装孔，所述上钢板（5）的所述螺栓安装孔上设置有一凹槽，所述凹槽中设置有垫片（3），螺栓（2）同时穿过所述上钢板（5）上的螺栓安装孔和所述下钢板（6）上的螺栓安装孔，并通过固定螺帽（1）将所述螺栓（2）拧紧，所述固定螺帽（1）与所述垫片（3）紧密接触，还包括有螺栓防护罩（4），所述的螺栓防护罩（4）包括防护罩内凹部（41），防护罩主体（42），防护罩第一过渡部（43），防护罩第二过渡部（44），防护罩弯折部（45），所述上钢板（5）的所述螺栓安装孔上设置有一环形凹槽，所述防护罩内凹部（41）固定设置于所述环形凹槽中，所述防护罩弯折部（45）呈现径向向内延伸，形成对所述螺栓（2）端面的包裹，形成对所述螺栓（2）的防护，其特征在于，所述螺栓（2）具有螺栓头部（21），螺栓凹槽部（22），螺栓主体部（23），螺栓螺纹部（24），其中与所述螺栓主体部（23）相连的所述螺栓头部（21）边缘设置有所述螺栓凹槽部（22），所述螺栓（2）的外表面镀有一层耐腐蚀的热浸锌层；所述热浸锌层是由Zn-Ni-Bi三种金属元素组成的三元合金组成的。

设计方案

1.一种带有防腐层的高强度镀锌螺栓组件，其用于固定连接上钢板（5）和下钢板（6）；所述上钢板（5）和所述下钢板（6）上分别设置有螺栓安装孔，所述上钢板（5）的所述螺栓安装孔上设置有一凹槽，所述凹槽中设置有垫片（3），螺栓（2）同时穿过所述上钢板（5）上的螺栓安装孔和所述下钢板（6）上的螺栓安装孔，并通过固定螺帽（1）将所述螺栓（2）拧紧，所述固定螺帽（1）与所述垫片（3）紧密接触，还包括有螺栓防护罩（4），所述的螺栓防护罩（4）包括防护罩内凹部（41），防护罩主体（42），防护罩第一过渡部（43），防护罩第二过渡部（44），防护罩弯折部（45），所述上钢板（5）的所述螺栓安装孔上设置有一环形凹槽，所述防护罩内凹部（41）固定设置于所述环形凹槽中，所述防护罩弯折部（45）呈现径向向内延伸，形成对所述螺栓（2）端面的包裹，形成对所述螺栓（2）的防护，其特征在于，所述螺栓（2）具有螺栓头部（21），螺栓凹槽部（22），螺栓主体部（23），螺栓螺纹部（24），其中与所述螺栓主体部（23）相连的所述螺栓头部（21）边缘设置有所述螺栓凹槽部（22），所述螺栓（2）的外表面镀有一层耐腐蚀的热浸锌层；所述热浸锌层是由Zn- Ni-Bi三种金属元素组成的三元合金组成的。

2.如权利要求1所述的一种带有防腐层的高强度镀锌螺栓组件，其特征在于，所述热浸锌层的平均厚度为50-60μm。

3.如权利要求2所述的一种带有防腐层的高强度镀锌螺栓组件，其特征在于，所述热浸锌层的平均厚度为55μm。

4.如权利要求3所述的一种带有防腐层的高强度镀锌螺栓组件，其特征在于，所述热浸锌层的局部厚度不小于45μm。

5.如权利要求1所述的一种带有防腐层的高强度镀锌螺栓组件，其特征在于，所述螺栓（2）的尺寸为直径12mm，长度120mm。

6.如权利要求1所述的一种带有防腐层的高强度镀锌螺栓组件，其特征在于，所述固定螺帽（1）的外径大于所述螺栓防护罩（4）的内径。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及螺栓强化技术领域，具体地说，是一种带有防腐层的高强度镀锌螺栓组件，热浸锌层由Zn- Ni-Bi三种金属元素组成的三元合金组成，螺栓表面设置的热浸锌层具有优良的耐腐蚀性，提高了其在户外的使用寿命，特别适合输电铁塔上的各部件的紧固，而且由于螺栓的头部和螺杆部的连接处设置有一凹槽部，消除了外部拉力在此处的应力集中现象，提高了螺栓的强度同时降低了螺栓材料的用量。

背景技术

热镀锌也叫热浸锌和热浸镀锌；是一种有效的金属防腐方式，主要用于各行业的金属结构设施上。是将除锈后的钢件浸入445℃左右融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，从而起到防腐的目的。热镀锌是由较古老的热镀方法发展而来的，自从1836年法国把热镀锌应用于工业以来，已经有一百四十年的历史了。

热浸锌又叫热浸镀锌，作为一种有效的金属防腐方式，已被广泛用于各行业的金属结构设施上。至今为止，热镀锌仍是钢材防蚀方法中应用最普遍的、最有效的工艺措施。在建筑工业中,用于各类工业及民用建筑的轻钢龙骨、建筑层面板、瓦楞板、卷帘门等。在家电和轻工业方面，用于各类家用电器的外壳和底板。在汽车工业中，用于汽车车体的、外壳、内板、底板等。我国大力发展电力、交通、通讯、能源和城市基础建设。随随着建筑、家电、汽车工业的强劲发展，我国镀锌行业面临前所未有的机遇和巨大的市场。热浸锌是将除锈后的钢构件浸入600℃左右高温融化的锌液中，使钢构件表面附着锌层，从而起到防腐蚀的目的。热浸锌钢板由于具备耐久年限长、生产工业化程度高、质量稳定等多种有点，因而被大量用于受大气腐蚀较严重且不易维修的室外钢结构中，如大量输电塔、通讯塔等。但现有技术下，由于生产技术方法的不当，生产的热浸锌钢板会出现硬度较低、表面局部地方灰暗、表面锌粒多或有露铁现象，成品率不高，增加经济成本，降低生产利润。

至今为止，热镀锌仍是钢材防蚀方法中应用最普遍的、最有效的工艺措施。传统浸锌锌层厚薄不均匀、影响螺纹件的配合，能耗大、工作环境差。随着我国电力、交通的大发展，必将促进紧固件热浸锌的发展；所以研制新型热浸镀锌用材料，改进紧固件热浸镀锌工艺，提高紧固件热浸镀锌镀层质量是十分重要的。然而，现有技术中的螺栓镀锌件，虽然采用了镀锌层对螺栓表面进行防腐处理，但是螺栓热镀锌过程中存在加工温度高，热浸时间长导致螺栓力学性能降低明显的问题，亟待解决上述问题。

同时，由于铁塔螺栓结构通常较长，在使用过程中容易受到外力而损坏，导致连接失效，同时在受到径向力作用时，容易在剪切力作用下产生断裂，亟待解决上述问题。

而且，由于铁塔螺栓常年使用在户外，风吹日晒，容易导致固定所述螺栓的螺帽和螺栓的螺纹部被腐蚀破坏，从而导致螺栓件失去固定钢板的作用，导致螺栓固定方式的失效，容易引起铁塔件的损坏，亟待解决上述问题。

针对现有技术中的铁塔螺栓所存在的上述问题，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、使用方便、耐腐蚀性高，结构强度高以及固定可靠的一种带有防腐层的高强度镀锌螺栓组件，以克服上述缺陷。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种结构简单、使用方便、耐腐蚀性高，结构强度高以及固定可靠的一种带有防腐层的高强度镀锌螺栓组件，以提高铁塔螺栓的使用寿命和安全性。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种带有防腐层的高强度镀锌螺栓组件，其用于固定连接上钢板和下钢板；所述上钢板和所述下钢板上分别设置有螺栓安装孔，所述上钢板的所述螺栓安装孔上设置有一凹槽，所述凹槽中设置有垫片，螺栓同时穿过所述上钢板上的螺栓安装孔和所述下钢板上的螺栓安装孔，并通过固定螺帽将所述螺栓拧紧，所述固定螺帽与所述垫片紧密接触，还包括有螺栓防护罩，所述的螺栓防护罩包括防护罩内凹部，防护罩主体，防护罩第一过渡部，防护罩第二过渡部，防护罩弯折部，所述上钢板的所述螺栓安装孔上设置有一环形凹槽，所述防护罩内凹部固定设置于所述环形凹槽中，所述防护罩弯折部呈现径向向内延伸，形成对所述螺栓端面的包裹，形成对所述螺栓的防护，所述螺栓具有螺栓头部，螺栓凹槽部，螺栓主体部，螺栓螺纹部，其中与所述螺栓主体部相连的所述螺栓头部边缘设置有所述螺栓凹槽部，所述螺栓的外表面镀有一层耐腐蚀的热浸锌层；所述热浸锌层是由Zn- Ni-Bi三种金属元素组成的三元合金组成的。

优选，所述热浸锌层的平均厚度为50-60μm。

优选，所述热浸锌层的平均厚度为55μm。

优选，所述热浸锌层的局部厚度不小于45μm。

优选，所述螺栓的尺寸为直径12mm，长度120mm。

优选，所述固定螺帽的外径大于所述螺栓防护罩的内径。

与现有技术相比，本实用新型的积极效果是：热浸锌层由Zn- Ni-Bi三种金属元素组成的三元合金组成，螺栓表面设置的热浸锌层具有优良的耐腐蚀性，提高了其在户外的使用寿命，特别适合输电铁塔上的各部件的紧固，而且由于螺栓的头部和螺杆部的连接处设置有一凹槽部，消除了外部拉力在此处的应力集中现象，提高了螺栓的强度同时降低了螺栓材料的用量；并设置有螺栓防护罩，螺栓防护罩上的防护罩弯折部呈现径向向内延伸，形成对螺栓端面的包裹，螺栓防护罩可以对螺栓组件进行防护。

附图说明

图1为本实用新型中的螺栓防护罩未装配时的结构示意图。

图2为本实用新型中的螺栓防护罩装配完成时的结构示意图。

图3为本实用新型中的带有防腐层的高强度镀锌螺栓的结构图。

附图中的标记为：1-固定螺帽，2-带有防腐层的高强度镀锌螺栓，3-垫片，4-螺栓防护罩，5-上钢板，6-下钢板，21-螺栓头部，22-螺栓凹槽部，23-螺栓主体部，24-螺栓螺纹部，41-防护罩内凹部，42-防护罩主体，43-防护罩第一过渡部，44-防护罩第二过渡部，45-防护罩弯折部。

具体实施方式

下面结合图1-3与具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

参见附图1-3，其公开了一种带有防腐层的高强度镀锌螺栓组件，其用于固定连接上钢板5和下钢板6；所述上钢板5和所述下钢板6上分别设置有螺栓安装孔，所述上钢板5的所述螺栓安装孔上设置有一凹槽，所述凹槽中设置有垫片3，螺栓2同时穿过所述上钢板5上的螺栓安装孔和所述下钢板6上的螺栓安装孔，并通过固定螺帽1将所述螺栓2拧紧，所述固定螺帽1与所述垫片3紧密接触，还包括有螺栓防护罩4，所述的螺栓防护罩4包括防护罩内凹部41，防护罩主体42，防护罩第一过渡部43，防护罩第二过渡部44，防护罩弯折部45，所述上钢板5的所述螺栓安装孔上设置有一环形凹槽，所述防护罩内凹部41固定设置于所述环形凹槽中，所述防护罩弯折部45呈现径向向内延伸，形成对所述螺栓2端面的包裹，形成对所述螺栓2的防护，所述螺栓2具有螺栓头部21，螺栓凹槽部22，螺栓主体部23，螺栓螺纹部24，其中与所述螺栓主体部23相连的所述螺栓头部21边缘设置有所述螺栓凹槽部22，所述螺栓2的外表面镀有一层耐腐蚀的热浸锌层；所述热浸锌层是由Zn-Ni-Bi三种金属元素组成的三元合金组成的；所述热浸锌层的平均厚度为50-60μm；优选，所述热浸锌层的平均厚度为55μm；优选，所述热浸锌层的局部厚度不小于45μm；所述螺栓2的尺寸为直径12mm，长度120mm；所述固定螺帽1的外径大于所述螺栓防护罩4的内径。

在锌浴中添加一定比例的Ni和Bi元素，锌浴中添加铋来提高锌浴流动性,降低锌液的表面张力，使镀件浸锌后在提升过程中表面的液态锌能更好地回流。另外，锌液中含铋对锅体起保护作用，使锌锅的寿命延长。同时，铋对镀层结构、附着性、钝化及耐白锈性和涂装性均无不利影响。锌浴中镍可以有效抑制活性钢的Fe-Zn反应。

所述热浸镀锌层由Zn-Ni-Bi三种金属元素组成的三元合金组成的，其中， Ni含量小于0.8%，Bi含量小于0.5％，剩余为Zn。

优选， Ni、Bi以中间合金形式加入至锌合金，其中中间合金中包括Ni为0.5-0.8％、Bi为0.3-0.5％，剩余为Zn。

优选，在施镀过程中加入助镀剂，助镀剂为采用在镀锌液中添加40-50ml\/L，JLG-1^{#<\/sup>助镀添加剂。}

产品主要技术性能指标（XN）：1.外观：平滑，无滴瘤、粗糙和锌刺，无起皮，无漏镀，无残留的溶剂渣；2.镀层局部厚度的最小值：45μm；3.镀层平均厚度：50-60μm；4.镀层均匀性：经硫酸铜溶液浸蚀四次不露铁；5.镀层附着性：经落锤试验打击5点镀层表面不许凸起剥离；6.耐腐蚀性能：48小时无红锈。

图1为本实用新型中的螺栓防护罩未装配时的结构示意图,其中所述的螺栓防护罩4的防护罩弯折部45未形成，整体呈现套筒状，在装配过程中，先将所述上钢板5和所述下钢板6叠放在一起，并将螺栓2穿过所述上钢板5上的螺栓安装孔和所述下钢板6上的螺栓安装孔，并将垫片3和螺栓防护罩4安装在所述上钢板5的凹槽中，随后，拧紧所述的固定螺帽1，使所述固定螺帽1与所述垫片3紧密接触，获得如图1所述的装配结构示意图；而图2为本实用新型中的螺栓防护罩装配完成时的结构示意图，其是通过将图1结构中的所述螺栓防护罩4的防护罩过渡部，向径向内部弯折，形成图2中所述的防护罩弯折部45，所述防护罩弯折部45呈现径向向内延伸，形成对所述螺栓2的端面的包裹，所述防护罩弯折部45可以对螺栓组件进行防护。

本领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，都应为本实用新型的技术范畴。

设计图

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