T/CI 150-2023 高强度栓接结构圆弧螺纹连接副

ICS21.060.10

CCSJ13

CI

团体标准

T/CI150-2023

高强度栓接结构圆弧螺纹连接副

High-strengthboltedknucklethreadassemblies

2023-09-28发布2023-09-28实施

中国国际科技促进会发布

T/CI150-2023

目次

前言.................................................................................II

1范围...............................................................................1

2规范性引用文件.....................................................................1

3术语和定义.........................................................................2

4符号...............................................................................4

5型式...............................................................................6

6尺寸...............................................................................7

7技术要求..........................................................................13

8试验方法..........................................................................18

9检验规则..........................................................................21

10标记、标志、包装、运输、贮存及质量保证书.........................................23

附录A（规范性）圆弧螺纹牙型参数...................................................26

参考文献.............................................................................28

I

T/CI150-2023

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由中船海为高科技有限公司、中国船舶集团有限公司第七一三研究所提出。

本文件由中国国际科技促进会归口。

本文件起草单位：中船海为高科技有限公司、中国船舶集团有限公司第七一三研究所、北京理工大

学、西北工业大学、武汉中科创新有限公司、中船海为（新疆）新能源有限公司、新疆海为新能电力工

程有限公司、洛阳双瑞风电叶片有限公司、厦门双瑞风电科技有限公司、宁波九龙创展紧固件股份有限

公司、中船海装风电有限公司、中原工学院、中国兵器工业第五二研究所烟台分所有限责任公司、郑州

机械研究所有限公司、科创引领（北京）国际科技中心。

本文件主要起草人：杨中桂、白洁、都军民、赵智垒、丁永春、丁晓宇、杜飞、王子成、李进卫、

李梦晗、徐超、吴胜军、刘萍、戴培红、李星耀、肖航、王自强、赵绍谚、陈飞宇、张永、王旺球、崔

陆军、梁景恒、窦小鹏、赵芳萱。

II

T/CI150-2023

高强度栓接结构圆弧螺纹连接副

1范围

本文件规定了高强度栓接结构圆弧螺纹连接副的型式、尺寸、技术要求、试验方法、检验规则、标

记、标志、包装、运输、贮存及质量保证书。

本文件适用于高强度栓接结构圆弧螺纹连接副（以下简称“连接副”）的设计、制造及检验。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

GB/T90.2紧固件标志与包装

GB/T97.1平垫圈A级

GB/T97.2平垫圈倒角型A级

GB/T222钢的成品化学成分允许偏差

GB/T226钢的低倍组织及缺陷酸蚀检验法

GB/T228.1金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法

GB/T229金属材料夏比摆锤冲击试验方法

GB/T230.1金属材料洛氏硬度试验第1部分：试验方法

GB/T699优质碳素结构钢

GB/T1237紧固件标记方法

GB/T1979结构钢低倍组织缺陷评级图

GB/T3077合金结构钢

GB/T3098.1紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱

GB/T3103.3紧固件公差平垫圈

GB/T4162锻轧钢棒超声检测方法

GB/T4336碳素钢和中低合金钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱法（常规法）

GB/T4340.1金属材料维氏硬度试验第1部分：试验方法

GB/T5267.2紧固件非电解锌片涂层

GB/T5779.1紧固件表面缺陷螺栓、螺钉和螺柱一般要求

GB/T5779.2紧固件表面缺陷螺母

GB/T9799金属及其他无机覆盖层钢铁上经过处理的锌电镀层

1

T/CI150-2023

GB/T10125人造气氛腐蚀试验盐雾试验

GB/T10431紧固件横向振动试验方法

GB/T10561钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法

GB/T11376金属及其他无机覆盖层金属的磷化膜

GB/T13682螺纹紧固件轴向载荷疲劳试验方法

GB/T14791螺纹术语

GB/T15519化学转化膜钢铁黑色氧化膜规范和试验方法

GB/T18684—2002锌铬涂层技术条件

GB/T19355.3锌覆盖层钢铁结构防腐蚀的指南和建议第3部分：粉末渗锌

GB/T20066钢和铁化学成分测定用试样的取样和制样方法

GB/T20123钢铁总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法（常规方法）

GB/T20125低合金钢多元素的测定电感耦合等离子体原子发射光谱法

GB/T32563无损检测超声检测相控阵超声检测方法

JJG707—2014扭矩扳子检定规程

NB/T47013.4承压设备无损检测第4部分：磁粉检测

ASTMA193高温或高压设备和其他特殊用途用合金钢和不锈钢螺栓的标准规范（Standard

specificationforalloy—steelandstainlesssteelboltingforhightemperatureorhigh

pressureserviceandotherspecialpurposeapplications）

EN10083-2淬火钢和回火钢第2部分：非合金优质钢交货技术条件（Steelsforquenching

andtempering-Part2:Technicaldeliveryconditionsfornonalloysteels）

EN10083-3淬火钢和回火钢第3部分：合金钢的交货技术条件（Steelsforquenchingand

tempering-Part3:Technicaldeliveryconditionsforalloysteels）

3术语和定义

GB/T14791界定的以及下列术语和定义适用于本文件。

螺纹screwthread；thread

在圆柱或圆锥表面上，具有相同牙型（3.3）、沿螺旋线连续凸起的牙体。

[来源：GB/T14791-2013，3.2.1]

圆弧螺纹knucklethread；arcscrewthread；roundthread；Rd

牙型角（3.6）为30°或60°等、螺纹顶部或螺纹底是圆弧状的螺纹结构。

2

T/CI150-2023

注：DIN405-1中使用Rd代表圆弧螺纹。

螺纹牙型profileofthread；formofthread

牙型profile；form

在螺纹轴线平面内的螺纹（3.1）轮廓形状。

[来源：GB/T14791-2013，4.4]

外螺纹externalthread；boltthread

在圆柱或圆锥外表面上所形成的螺纹。

[来源：GB/T14791-2013，3.2.6]

内螺纹internalthread；nutthread

在圆柱或圆锥内表面上所形成的螺纹。

[来源：GB/T14791-2013，3.2.7]

牙型角threadangle；includedangle

在螺纹牙型（3.3）上，两相邻牙侧间的夹角。

[来源：GB/T14791-2013，4.18]

螺距pitch

P

相邻两牙体上的对应牙侧与中径线相交两点间的轴向距离。

[来源：GB/T14791-2013，6.1]

栓接连接副boltingassembly

由相匹配的螺栓、螺母和垫圈组成的连接副，如需要，可由拉力指示器、垫圈面螺母或垫圈面螺栓

组成。

[来源：GB/T32076.1-2015，3.1]

3

T/CI150-2023

生产批manufacturinglot

同一标记[包括产品等级、性能等级和规格]的，用同一炉的棒材、线材、丝材或板材制造的，在整

个连续周期内采用相同工艺并经过相同的热处理、表面处理，如果需要，可涂覆润滑剂或进行其他处理。

注1：相同的热处理或表面处理过程即：

——对连续生产来说，采用相同的循环处理而无任何变动；

——对不连续生产来说，对同一连续加热（一炉），采用相同的循环处理。

注2：从技术角度考虑，一个生产批可分成若干个制造批，然后再合并成同一个生产批。

[来源：GB/T32076.1-2015，3.2]

脱碳decarburization

通常指黑色金属材料（钢）表面碳的损耗。

[来源：GB/T3098.1-2010，3.6]

4符号

下列符号适用于本文件。

A：试件的断后伸长率

2

Amin：最小应力面积，mm

2

As：螺纹公称应力截面积，mm

c：垫圈内倒角值，mm

cmax：垫圈内倒角最大值，mm

cmin：垫圈内倒角最小值，mm

D：圆弧螺纹内螺纹基本大径(公称直径)，mm

D1：圆弧螺纹内螺纹小径，mm

D2：圆弧螺纹内螺纹基本中径，mm

d：圆弧螺纹外螺纹公称直径，mm

da：螺母螺纹公称直径，mm

da，max：螺母螺纹公称直径最大值，mm

da，min：螺母螺纹公称直径最小值，mm

ds：螺栓无螺纹段的公称直径，mm

dw,max：支承面大径最大值，mm

dw,min：支承面大径最小值，mm

d1：垫圈内径，mm

d1，max：垫圈内径最大值，mm

4

T/CI150-2023

d1，min：垫圈内径最大值，mm

d2：外螺纹基本中径，mm

d3：外螺纹小径，mm

d4：垫圈外径，mm

d4，max：垫圈外径最大值，mm

d4，min：垫圈外径最大值，mm

E：螺纹未脱碳的高度，mm

emin：螺母对角宽度最小值，mm

e1:垫圈外倒角值，mm

e1，max:垫圈外倒角最大值，mm

e1，min:垫圈外倒角最小值，mm

Fm：拉力载荷，N

Fp：保证载荷，N

G：螺纹全脱碳层的深度，mm

H1：圆弧螺纹外螺纹牙型高度，mm

H2：圆弧螺纹内螺纹牙型高度，mm

h：垫圈厚度，mm

hmax：垫圈厚度最大值，mm

hmin：垫圈厚度最小值，mm

h1：垫圈公称厚度，mm

K：扭矩系数的平均值

Ki：扭矩系数的单个值

kV2：冲击吸收功，J

m：螺母高度，mm

mmax：螺母高度最大值，mm

mmin：螺母高度最小值，mm

n：扭矩系数试验结果数量

P：螺纹螺距，mm

P1：螺栓预拉力（峰值），kN

Rm：抗拉强度，MPa

Rp0.2：金属材料规定非比例延伸0.2%的应力，MPa

R1：圆弧螺纹螺栓牙顶半径，mm

R2：圆弧螺纹螺栓牙底半径，mm

5

T/CI150-2023

R3：圆弧螺纹内螺纹牙底半径，mm

sm:螺母对边宽度的实测值，mm

smax：螺母对边宽度最大值，mm

smin：螺母对边宽度最小值，mm

2

SP：保证应力，N/mm

T：施拧扭矩（峰值），N•m

Vk：扭矩系数变异系数

Z：断面收缩率

β：倒角，°

θ1：圆弧螺纹外螺纹牙型角，°

θ2：圆弧螺纹内螺纹牙型角，°

σ：扭矩系数标准偏差

5型式

高强度栓接结构圆弧螺纹连接副可分为六角头螺栓连接副、内六角头螺栓连接副及双头螺柱（锚

栓或锚杆）连接副等型式。

六角头螺栓连接副应包括一个螺栓、一个螺母和两个垫圈，其型式应符合图1的规定。

123

标引序号说明：

1——六角头螺栓；

2——垫圈；

3——螺母。

图1六角头螺栓连接副型式

内六角头螺栓连接副应包括一个螺栓、一个螺母和两个垫圈，其型式应符合图2的规定。

123

标引序号说明：

6

T/CI150-2023

1——内六角头螺栓；

2——垫圈；

3——螺母。

图2内六角头螺栓连接副型式

双头螺柱连接副应包括一个双头螺柱、两个螺母和两个垫圈，其型式应符合图3的规定。

312

标引序号说明：

1——双头螺柱；

2——垫圈；

3——螺母。

图3双头螺柱连接副型式

6尺寸

螺栓

6.1.1圆弧螺纹牙型

6.1.1.1外螺纹依次由上牙顶圆弧、直线段、下牙底圆弧、直线段依次连接组成，上牙顶圆弧的半径

（R1）和下牙底圆弧的半径（R2）宜相等，螺纹牙型的直线段应分别与上牙顶圆弧、下牙底圆弧相切。

6.1.1.2螺栓外螺纹牙型结构应满足图4的规定，牙型参数见附录A中A.1。

Pθ1

1

H

2

d3

dd

R2

R1

图4螺栓外螺纹牙型结构

6.1.1.3螺栓外螺纹应在材料热处理后通过滚压工艺加工成型，特殊情况可车削加工成型。

7

T/CI150-2023

6.1.2型式与规格

螺栓典型结构型式见图5，螺栓光杆杆径（ds）与滚压前坯料直径相等。为提高疲劳性能，光杆部位

也可为缩径结构。螺栓典型规格尺寸见表1，也可根据实际需求设计螺纹牙型参数。螺纹公称应力截面

积（As）按照式1计算。

s

d

图5螺栓典型结构型式

表1螺栓典型规格尺寸

a

公称直径d螺距P杆径ds应力面积As

规格

mmmmmmmm2

Rd30×6.35b306.3527.2529

Rd33×6.35336.3530.2658

Rd36×6.35366.3533.2802

Rd39×6.35396.3536.2959

Rd42×6.35426.3539.01119

Rd45×6.35456.3542.01304

Rd48×6.35486.3545.01503

Rd52×6.35526.3549.01791

Rd56×6.35566.3552.62071

Rd60×6.35606.3556.62406

Rd64×6.35646.3560.62766

Rd36×8.5368.533.2780

Rd39×8.5398.536.2936

Rd42×8.5428.539.01094

Rd45×8.5458.542.01277

Rd48×8.5488.545.01474

Rd52×8.5528.549.01759

Rd56×8.5568.552.62036

Rd60×8.5608.556.62369

Rd64×8.5648.560.62726

注：表中仅给出了圆弧螺纹螺栓的典型规格，也可设计其他螺距规格的产品，圆弧螺纹牙型还适用于公称直径小于

30mm、公称直径大于64mm等尺寸的螺栓。

a

杆径（ds）约等于螺纹中径（d2）。

b“Rd”代表圆弧螺纹，“30”代表公称直径，“6.35”代表螺距。

𝜋𝑑+𝑑2

𝐴=×[23]······································································(1)

𝑠42

式中：

2

As——螺纹公称应力截面积，单位为平方毫米（mm）；

d2——外螺纹基本中径，单位为毫米（mm）；

d3——外螺纹小径，单位为毫米（mm）。

螺母

8

T/CI150-2023

6.2.1圆弧螺纹牙型

6.2.1.1内螺纹依次由上半圆弧、切向直线段、牙顶依次连接组成，牙顶为平面，切向直线段与上半

圆弧相切。

6.2.1.2一般地，内螺纹螺距为固定值，其数值与外螺纹螺距相等。为改善螺纹受力状态，内、外螺

纹螺距也可不相等，内螺纹螺距也可为变化的不等值（非等螺距）。

6.2.1.3螺母内螺纹牙型结构如图6所示，牙型参数见附录A中A.2。

θ2

PR3

2

H

1

2

DDD

图6螺母内螺纹牙型结构

6.2.2型式及规格

6.2.2.1六角螺母典型结构型式见图7，六角螺母典型规格尺寸见表2。

βα

b

a

w

d

θDde

ms

aβ=15°～30°；

bθ=90°～120°。

图7六角螺母典型结构型式

9

T/CI150-2023

表2六角螺母典型规格尺寸

单位为毫米

a

规格Pda，maxda，mindw,mineminmmaxmminsmaxsmin

Rd30×6.356.3532.4030.0042.8050.8540.3039.7046.0045.00

Rd33×6.356.3535.6033.0046.6055.3742.3041.7050.0049.00

Rd36×6.356.3538.9036.0051.1060.7944.3043.7055.0053.80

Rd39×6.356.3542.1039.0055.9066.4446.3045.7060.0058.80

Rd42×6.356.3545.4042.0060.0071.3048.3047.7065.0063.10

Rd45×6.356.3548.6045.0064.7076.9550.3049.7070.0068.10

Rd48×6.356.3551.8048.0069.5082.6052.3051.7075.0073.10

Rd52×6.356.3556.2052.0074.2088.2554.3053.7080.0078.10

Rd56×6.356.3560.5056.0078.7093.5656.3055.7085.0082.80

Rd60×6.356.3564.8060.0083.4099.2158.3057.7090.0087.80

Rd64×6.356.3569.1064.0088.20104.8660.3059.7095.0092.80

Rd36×8.58.538.9036.0051.1060.7956.3055.7055.0053.80

Rd39×8.58.542.1039.0055.9066.4458.3057.7060.0058.80

Rd42×8.58.545.4042.0060.0071.3060.3059.7065.0063.10

Rd45×8.58.548.6045.0064.7076.9562.3061.7070.0068.10

Rd48×8.58.551.8048.0069.5082.6064.3063.7075.0073.10

Rd52×8.58.556.2052.0074.2088.2568.3067.7080.0078.10

Rd56×8.58.560.5056.0078.7093.5670.3069.7085.0082.80

Rd60×8.58.564.8060.0083.4099.2172.3071.7090.0087.80

Rd64×8.58.569.1064.0088.20104.8674.3073.7095.0092.80

注：表中仅给出了圆弧螺纹六角螺母的典型规格，圆弧螺纹牙型还适用于螺纹公称直径最小值小于30mm、螺纹公

称直径最小值大于64mm等尺寸的六角螺母。

a

dw,max=sm。