工业紧固件选型指南：GB901 双头螺柱与 HG20634 法兰螺柱材质、规格及应用全解析

在石油化工、机械制造、电力能源等工业领域，紧固件作为连接系统的核心部件，其选型直接关系到设备运行的安全性、稳定性与使用寿命。其中，GB/T 901《等长双头螺柱》与 HG/T 20634《钢制管法兰用紧固件》是两类应用最广泛的标准紧固件，前者适用于通用设备的高强度连接，后者专为法兰管道系统设计。本文将系统整合两类螺柱的核心技术参数，重点解析 GB901 标准下 8.8 级、10.9 级双头螺柱的材质选型逻辑（涵盖 SCM435/35CrMo、35K、45#、10B21），以及 HG20634 法兰用全螺纹螺柱 10.9 级材质（SCM435、35CrMo、B7）的选用考量，结合规格型号计算、安装工艺与质量管控，为工业从业者提供系统化、可落地的选型参考。

第一章 紧固件标准体系基础：GB901 与 HG20634 的核心定位与差异

1.1 标准起源与适用范围

工业紧固件的标准制定需兼顾 “通用性” 与 “专业性”：

• GB/T 901《等长双头螺柱》：作为推荐性国家标准（GB/T 中的 “T” 代表推荐），覆盖机械、汽车、电力等多行业，聚焦 “等长双头螺柱” 这一通用连接件，适用于各类设备壳体、管道法兰、机械部件的可拆卸连接，核心特征是 “两端螺纹等长、中间光杆段”，便于从两侧安装螺母，满足频繁拆卸需求。现行有效版本为 GB/T 901-2008，替代 1988 年旧版。

• HG/T 20634《钢制管法兰用紧固件》：属于化工行业推荐性标准（HG/T 中的 “HG” 代表化工），更侧重化工、石化领域的严苛工况，针对 “法兰管用全螺纹螺柱” 设计，无中间光杆段，整根螺柱为连续螺纹，适配化工管道的高压、腐蚀工况，需与 HG/T 20592（板式平焊法兰）、HG/T 20593（带颈平焊法兰）等法兰标准配套使用。现行版本为 HG/T 20634-2017，替代 2009 年旧版。

1.2 螺柱结构与核心功能差异

两类螺柱的结构设计直接决定其应用场景，核心差异如下表所示：

明确结构差异是后续材质选型与规格匹配的基础 —— 例如，GB901 的光杆段需与被连接件的通孔间隙配合（避免摩擦），而 HG20634 的全螺纹设计需确保螺纹与螺母的啮合深度（避免法兰密封面受力不均导致泄漏）。

第二章 GB/T 901 等长双头螺柱：8.8 级与 10.9 级材质选型深度解析

GB/T 901 等长双头螺柱的性能等级按力学性能分为多个等级，其中 8.8 级、10.9 级为中高强度等级，广泛应用于中高压设备连接。材质的选择需围绕 “强度需求、工况环境、成本控制” 三大核心因素，结合 SCM435/35CrMo、35K、45#、10B21 的材质特性展开。

2.1 材质基础特性对比：成分与力学性能

2.1.1 核心材质成分表（依据 GB/T 3077、GB/T 699、JIS G4053）

2.1.2 8.8 级与 10.9 级力学性能要求（依据 GB/T 3098.1）

力学性能是区分等级的核心指标，直接决定螺柱的承载能力：

从数据可见，10.9 级对强度的要求显著高于 8.8 级，需依赖合金元素（Cr、Mo）提升淬透性与韧性，因此仅能选用 SCM435/35CrMo；而 8.8 级可通过碳素钢或硼钢的调质处理实现，材质选择更灵活。

2.2 8.8 级双头螺柱材质选型：45#、35K、10B21 的适用场景与考量

8.8 级螺柱的核心应用场景为 “常温、中低压、无强腐蚀” 的设备连接，三种材质的选型需聚焦 “成本、加工难度、工况适应性” 三大维度：

2.2.1 45# 钢：性价比之选，适配常规常温工况

• 材质优势：45# 钢为最常见的优质碳素结构钢，市场供应量充足，采购成本仅为 SCM435/35CrMo 的 50%-60%；加工性能优异，可通过车削、铣削快速成型，螺纹加工时不易出现崩牙；调质处理（840-860℃淬火 + 550-600℃回火）后，可稳定达到 8.8 级性能，常温下抗拉强度可达 800-900MPa，满足大多数中低压需求。

• 适用场景：室内干燥环境的设备连接，如机床工作台、减速器壳体、低压（PN≤1.6MPa）管道法兰；无冲击、无振动的静态载荷场景，如印刷机械、纺织机械的固定部件。

• 局限性：低温韧性差，在 - 20℃以下环境易脆断，不适用于户外或冷链设备；无合金元素，耐腐蚀性弱，长期暴露在潮湿环境中易生锈，需依赖表面处理（如磷化、发黑）提升防护能力；高温性能不足，工作温度超过 300℃时，强度会显著下降，不适用于锅炉、换热器等高温设备。

2.2.2 35K 钢：塑性优先，适配需焊接或低温的场景

• 材质优势：35K 钢的碳含量（0.32-0.40%）低于 45# 钢，塑性更优，断后伸长率可达 18%-20%（高于 45# 钢的 15%-17%），在冲击载荷下不易断裂；焊接性能优异，可与被连接件（如碳钢壳体）进行电弧焊，适用于需要 “螺柱 - 壳体焊接固定” 的场景；调质处理后，硬度均匀性好，螺纹加工精度高，配合螺母时不易出现咬死现象。

• 适用场景：有轻微冲击的设备连接，如破碎机、振动筛的壳体；低温环境（-20℃至常温）的户外设备，如户外配电柜、低压路灯杆；需要局部焊接的部件，如钢结构支架、设备检修门。

• 局限性：抗拉强度上限较低，调质后最高约 850MPa，接近 8.8 级下限，不适用于高载荷（如重载机床、起重机底座）；耐腐蚀性与 45# 钢相当，潮湿环境需额外做镀锌处理，且镀锌后需进行去氢处理，避免氢脆导致断裂。

2.2.3 10B21 钢：淬透性优，适配薄壁或大直径螺柱

• 材质优势：10B21 为硼钢，添加微量硼元素（0.0005-0.0035%）后，淬透性显著提升 —— 相同淬火工艺下，10B21 的淬透深度可达 45# 钢的 1.5-2 倍，适用于直径≥30mm 的大规格螺柱（如 M30、M36），避免 “心部强度不足” 的问题；低温韧性优异，-40℃时冲击功（Akv）可达 40J 以上，远超 45# 钢的 20J，适用于寒冷地区设备；碳含量低，冷镦性能好，可通过冷镦工艺批量生产，降低加工成本。

• 适用场景：大直径螺柱（M24-M48）的连接，如大型风机底座、压力容器支座；寒冷地区（如东北、西北）的户外设备，如输变电铁塔、石油储罐；批量生产的标准化部件，如汽车底盘螺栓、通用机械紧固件。

• 局限性：高温性能差，工作温度超过 250℃时，硼元素会析出，导致强度下降；耐腐蚀性较弱，需配合达克罗、热镀锌等表面处理，且处理成本高于 45# 钢；不适用于强腐蚀环境（如化工车间、海洋环境），易发生点蚀。

2.2.4 8.8 级材质选型决策树

1. 若为常规常温、中低压、静态载荷（如机床壳体），且预算有限：选 45# 钢；

2. 若需轻微冲击、低温环境或局部焊接（如户外配电柜）：选 35K 钢；

3. 若为大直径螺柱（M≥24）、寒冷地区或批量生产（如输变电铁塔）：选 10B21 钢；

4. 若存在强腐蚀、高温（＞300℃）或高载荷：需升级为 10.9 级，选用 SCM435/35CrMo。

2.3 10.9 级双头螺柱材质选型：SCM435/35CrMo 的不可替代性

10.9 级螺柱的抗拉强度≥1000MPa、屈服强度≥900MPa，需同时满足 “高强度” 与 “高韧性”，仅能通过合金结构钢的调质处理实现，SCM435（日标）与 35CrMo（国标）为唯一适配材质（两者成分、性能完全一致，仅执行标准不同）。

2.3.1 材质核心优势：合金元素的协同作用

• 铬（Cr）的作用：Cr 元素可提高钢的淬透性，使螺柱在淬火时心部与表面均能形成马氏体组织，避免 “表面硬、心部软” 的缺陷；同时，Cr 在钢表面形成氧化铬薄膜，提升耐腐蚀性（比 45# 钢耐盐雾时间长 2-3 倍），适用于轻微腐蚀环境。

• 钼（Mo）的作用：Mo 元素可抑制 “回火脆性”—— 普通碳素钢在 500-600℃回火时，韧性会显著下降，而 SCM435/35CrMo 添加 Mo 后，在 540-600℃回火仍能保持韧性，断后伸长率≥9%，避免在冲击载荷下脆断；此外，Mo 可提升高温强度，长期工作温度可达 500℃，适用于高温设备。

• 碳（C）的精准控制：0.32-0.38% 的碳含量为 “强度与韧性的平衡点”—— 碳含量过低则抗拉强度不足，过高则韧性下降，易发生脆断；配合调质处理（850-880℃油淬 + 540-600℃空冷），最终形成 “回火索氏体” 组织，硬度 HRC 28-34，兼具高强度与韧性。

2.3.2 适用场景：高载荷、高温、腐蚀工况的必然选择

• 高压设备连接：如高压管道法兰（PN≥4.0MPa）、反应釜顶盖，需承受高压力导致的轴向载荷，SCM435/35CrMo 的高强度可避免螺柱拉伸变形；

• 高温设备：如锅炉管道、换热器，工作温度 300-500℃，SCM435/35CrMo 的高温强度（500℃时抗拉强度仍≥700MPa）远优于 45# 钢（500℃时抗拉强度≤400MPa）；

• 腐蚀环境：如化工车间的设备连接，存在轻微酸碱雾，SCM435/35CrMo 的耐腐蚀性可减少锈蚀导致的强度下降，延长使用寿命；

• 振动工况：如压缩机、泵体，长期承受振动载荷，SCM435/35CrMo 的高韧性可避免疲劳断裂，疲劳极限（10⁷次循环）可达 450MPa，是 45# 钢的 1.5 倍。

2.3.3 选型注意事项：热处理与表面处理的配合

• 热处理检验：必须要求供应商提供热处理报告，确认淬火温度（850-880℃）、回火温度（540-600℃）及保温时间，且每批次需抽样进行拉伸试验（验证抗拉强度、屈服强度）与硬度测试（HRC 28-34），避免 “未淬透” 或 “过回火” 导致性能不达标；

• 表面处理选择：

• 常温轻微腐蚀环境（如化工车间）：选达克罗涂层（耐盐雾≥500 小时），无氢脆风险；

• 潮湿户外环境（如海洋平台）：选热镀锌 + 钝化（锌层厚度≥85μm），需进行 200-250℃×2-4 小时的去氢处理，避免氢脆；

• 高温环境（＞300℃）：选本色（磷化处理），涂层在高温下不易脱落，且不影响散热；

• 配套螺母：需选用 10 级及以上的螺母（如 GB/T 6170 10 级），避免 “螺母强度低于螺柱” 导致螺母滑牙，推荐搭配 35CrMo 材质的螺母，确保强度匹配。

• 

2.4 GB/T 901 双头螺柱规格型号与选型计算

2.4.1 规格表示方法（依据 GB/T 901-2008）

完整规格表示为 “螺纹规格 × 总长度 × 性能等级 × 材质 × 表面处理”，示例：

• “M20×80-8.8-45#- 磷化”：表示螺纹公称直径 20mm、总长度 80mm、8.8 级、45# 钢、磷化处理的等长双头螺柱；

• 2.4.2 关键尺寸参数与标准规格范围

  依据 GB/T 901-2008，等长双头螺柱的核心尺寸需满足以下要求，且规格需优先从标准系列中选取，避免非标定制增加成本与周期：

  螺纹规格（d）	螺距（p，粗牙）	螺纹有效长度（l₁）	光杆段直径（d₁）	标准总长度（L）范围	适配被连接件通孔直径
  M8	1.25	16 mm	7.2 mm	30-80 mm	8.5-9 mm
  M10	1.5	20 mm	9.0 mm	35-100 mm	10.5-11 mm
  M12	1.75	25 mm	10.8 mm	40-120 mm	12.5-13 mm
  M16	2	30 mm	14.4 mm	50-160 mm	17-18 mm
  M20	2.5	35 mm	18.0 mm	60-200 mm	21-22 mm
  M24	3	40 mm	21.6 mm	70-240 mm	25-26 mm
  M30	3.5	50 mm	27.0 mm	80-300 mm	31-32 mm

  注：① 细牙螺纹需单独标注螺距，如 M16×1.5，其螺纹有效长度 l₁与粗牙一致；② 总长度 L 需为 “2×l₁ + 光杆段长度 b”，且 b 需≥被连接件总厚度，避免光杆段过短导致螺纹与被连接件孔壁摩擦。

  2.4.3 总长度（L）选型计算方法

  螺柱总长度需确保 “两端螺母拧紧后，螺纹露出长度为 1-3 牙”，避免过长导致浪费或过短导致密封失效，计算公式如下：

  L = δ₁ + δ₂ + 2×h + Δ

  各参数定义：

  示例计算：某设备端盖厚度 δ₁=20mm，壳体厚度 δ₂=15mm，采用 M20 螺母（h=18mm），垫片压缩量 Δ=3mm，计算总长度 L：

  L = 20 + 15 + 2×18 + 3 = 74mm

  参考 GB/T 901 标准长度系列，选取最接近的标准长度 75mm（或 80mm，需确保螺纹露出长度合规）。

  2.4.4 选型案例：不同行业的 8.8/10.9 级应用实例

  应用场景	被连接件厚度	工况条件	性能等级	材质选择	规格型号	表面处理
  机床工作台固定	δ₁=30mm，δ₂=25mm	常温、静态载荷、干燥环境	8.8 级	45#	M20×90	磷化
  户外配电柜壳体	δ₁=15mm，δ₂=10mm	-15℃低温、轻微振动	8.8 级	35K	M16×60	热镀锌
  大型风机底座	δ₁=50mm，δ₂=40mm	直径 M30、-30℃寒冷地区	8.8 级	10B21	M30×180	达克罗
  高压反应釜顶盖	δ₁=60mm，δ₂=50mm	PN6.4MPa、400℃高温	10.9 级	35CrMo	M24×200	本色磷化
  化工压缩机壳体	δ₁=40mm，δ₂=35mm	振动载荷、轻微酸碱雾	10.9 级	SCM435	M20×150	达克罗

  第三章 HG/T 20634 法兰用全螺纹螺柱：10.9 级材质选型（SCM435、35CrMo、B7）

  HG/T 20634 法兰用全螺纹螺柱是化工、石化行业的 “关键连接件”，需适配高压（PN1.0-PN42.0MPa）、高温（-196℃-800℃）、强腐蚀（酸碱、有机溶剂）工况，10.9 级为其主流高强度等级，材质选择需围绕 “标准兼容性、工况耐受性、国际通用性” 三大核心，重点解析 SCM435、35CrMo、B7 的选型逻辑。

  3.1 10.9 级法兰螺柱的工况需求与性能要求

  法兰连接的核心风险是 “密封失效”，需通过螺柱的 “高强度、均匀预紧力、耐工况腐蚀” 实现可靠密封，10.9 级螺柱需满足以下特殊要求：

  3.2 核心材质对比：SCM435、35CrMo、B7 的特性差异

  3.2.1 材质标准与成分对应关系

  材质牌号	执行标准	核心成分（与 35CrMo 对比）	性能等级定位	国际兼容性
  35CrMo	GB/T 3077	与 SCM435 完全一致	10.9 级	国内化工行业主导
  SCM435	JIS G4053	C:0.32-0.38%，Cr:0.8-1.1%	10.9 级	中日合资项目常用
  B7	ASTM A193	C:0.28-0.33%，Cr:0.8-1.1%	等效 10.9 级	国际项目（API、ASME）

  注：B7 材质碳含量略低于 35CrMo（0.28-0.33% vs 0.32-0.38%），但通过更严格的热处理（淬火 + 高温回火），抗拉强度可达≥1034MPa，高于 10.9 级下限（1000MPa），属于 “超 10.9 级” 性能。

  3.2.2 力学性能与耐工况指标对比

  对比维度	35CrMo（GB/T 3077）	SCM435（JIS G4053）	B7（ASTM A193）
  抗拉强度（σb）	≥980MPa（实际≥1000MPa）	≥1000MPa	≥1034MPa
  屈服强度（σs）	≥835MPa（实际≥900MPa）	≥900MPa	≥758MPa
  断后伸长率（δ）	≥12%	≥12%	≥16%
  长期工作温度	-20℃-500℃	-20℃-500℃	-29℃-450℃
  耐盐雾时间	≥200 小时（本色）	≥200 小时（本色）	≥250 小时（本色）
  氢脆测试要求	需做去氢处理	需做去氢处理	强制去氢（≥200℃×4 小时）

• 
  

• 3.2.3 材质选型核心考量因素

  3.3 HG/T 20634 全螺纹螺柱的规格型号与选型计算

  3.3.1 规格表示方法（依据 HG/T 20634-2017）

  完整规格表示为 “螺纹规格 × 长度 × 性能等级 × 材质 × 表面处理 × 标准号”，示例：

  3.3.2 标准规格范围（HG/T 20634-2017）

  螺纹规格（d）	螺距（p）	长度（L）范围	适配法兰 PN 等级	法兰公称直径（DN）范围
  M14	2	40-120 mm	PN1.0-PN2.5	DN15-DN80
  M16	2	50-160 mm	PN1.6-PN4.0	DN20-DN100
  M20	2.5	60-200 mm	PN2.5-PN6.4	DN32-DN150
  M24	3	70-240 mm	PN4.0-PN10.0	DN50-DN200
  M30	3.5	80-300 mm	PN6.4-PN16.0	DN80-DN300
  M36	4	100-360 mm	PN10.0-PN25.0	DN150-DN400
  M42	4.5	120-420 mm	PN16.0-PN42.0	DN200-DN600

  3.3.3 长度（L）选型计算（法兰专用）

  法兰螺柱长度需覆盖 “法兰厚度 + 垫片厚度 + 螺母厚度 + 露出长度”，计算公式与 GB901 不同，需结合法兰标准（如 HG/T 20592）的法兰厚度参数：

  L = δ₁ + δ₂ + t + 2×h + Δ

  各参数定义：

  示例计算：HG/T 20592 PN4.0 DN100 法兰（δ₁=δ₂=22mm），金属缠绕垫片（t=4.5mm），M20 螺母（h=18mm），露出长度 Δ=4mm，计算长度 L：

  L = 22 + 22 + 4.5 + 2×18 + 4 = 88.5mm

  参考 HG/T 20634 标准长度系列，选取标准长度 90mm（确保螺纹露出长度为 1.5 牙，符合要求）。

  3.3.4 螺纹类型选择：粗牙 vs 细牙

  HG/T 20634 全螺纹螺柱默认采用粗牙螺纹（如 M20×2.5），但特殊工况需选用细牙螺纹，两者差异如下：

  螺纹类型	优势	适用工况	示例规格
  粗牙	加工效率高、拆装速度快、成本低	常规高压法兰、无振动工况	M20×2.5
  细牙	牙距小、抗松动能力强、密封性好	振动载荷（如泵出口法兰）、高温工况	M20×1.5

  注：细牙螺纹需在规格中明确标注螺距，如 “M20×1.5×90”，且需配套细牙螺母（如 GB/T 6171 细牙螺母）。

  3.4 表面处理：适配化工腐蚀工况的特殊要求

  法兰螺柱的表面处理需同时满足 “防腐蚀” 与 “防咬死”（高温下螺纹粘连），常见处理方式及适配场景：

  | 表面处理方式 | 涂层厚度 |

  耐腐蚀性指标       | 耐温性 | 适配工况                          | 注意事项                          |

  |--------------|----------|--------------------|--------|-----------------------------------|-----------------------------------|

  | 达克罗（DACROMET） | 5-15μm | 耐盐雾≥500 小时     | ≤300℃ | 化工车间、潮湿环境（如反应釜周边） | 不可与镀锌螺母混用，避免电偶腐蚀 |

  | 热浸镀锌（HDG） | ≥85μm | 耐盐雾≥200 小时 | ≤200℃ | 户外管道法兰、非高温腐蚀环境（如储罐区） | 必须进行 200-250℃×2-4 小时去氢处理，防止氢脆 |

  | 镀镍磷（Ni-P） | 10-30μm | 耐盐酸、硫酸腐蚀（5% 浓度常温下≥1000 小时无腐蚀） | ≤400℃ | 强腐蚀工况（如酸洗车间、氯碱装置） | 镀层需均匀，避免局部厚度不足导致点蚀 |

  | 本色钝化（Passivation） | 0.5-1μm | 提升不锈钢耐腐蚀性（如 316 材质） | ≤800℃ | 高温无腐蚀环境（如过热蒸汽管道） | 仅适用于不锈钢材质（如 304、316），碳钢禁用 |

  | 高温防咬合剂涂层 | 5-10μm | 无直接防腐作用，侧重防粘连 | ≤600℃ | 高温法兰（如 400℃以上热油管道） | 安装前涂抹在螺纹表面，需选用与材质兼容的型号（如铜基防咬合剂） |

• 

  特殊场景处理建议：在同时存在 “高温 + 强腐蚀” 的工况（如加氢裂化装置法兰），可采用 “镀镍磷 + 高温防咬合剂” 组合方案 —— 镀镍磷提供腐蚀防护，防咬合剂避免高温螺纹粘连，双重保障螺柱使用寿命。

  3.5 HG/T 20634 螺柱的安装要点与扭矩控制

  法兰螺柱的安装质量直接决定密封效果，需严格遵循 “均匀预紧、精准扭矩、顺序拧紧” 三大原则，具体要求如下：

  3.5.1 安装前准备

  3.5.2 拧紧顺序与扭矩计算

  T = K×d×F

  各参数定义：

  示例计算：10.9 级 M20×90 35CrMo 螺柱，达克罗表面处理 + 石墨脂润滑（K=0.14），预紧力 F=170kN，计算扭矩 T：

  T = 0.14×20×170000 = 476000 N·mm = 476 N·m

  实际操作中，需选用带扭矩显示的电动扳手（精度 ±5%），确保扭矩误差在允许范围内。

  3.5.3 安装后检查

  3.6 质量管控：从原材料到成品的全流程要求

  HG/T 20634 螺柱作为化工关键部件，需通过全流程质量管控确保性能达标，核心管控环节如下：

  3.6.1 原材料检验

  3.6.2 加工过程管控

  3.6.3 成品出厂验收

  第四章 两类螺柱选型对比与工业应用总结

  GB/T 901 双头螺柱与 HG/T 20634 法兰螺柱虽同属高强度紧固件，但因结构、标准、工况差异，选型逻辑需严格区分，以下通过对比表格与核心原则，为工业应用提供清晰指引。

  4.1 GB/T 901 与 HG/T 20634 螺柱核心差异对比

  对比维度	GB/T 901 等长双头螺柱	HG/T 20634 法兰用全螺纹螺柱
  结构特征	两端螺纹 + 中间光杆段，螺纹有效长度等长	整根全螺纹，无任何光杆段
  性能等级侧重	8.8 级（45#、35K、10B21）为主，10.9 级为辅（SCM435/35CrMo）	10.9 级为主（SCM435/35CrMo/B7），特殊工况用 12.9 级
  材质选择逻辑	优先按 “成本 + 工况温度”，常温选 45#，低温选 35K/10B21	优先按 “标准兼容性 + 腐蚀 / 温度”，国内选 35CrMo，国际选 B7
  规格计算核心	依赖被连接件厚度 + 螺母厚度 + 余量	依赖法兰厚度 + 垫片厚度 + 螺母厚度 + 露出长度
  表面处理重点	防腐蚀（磷化、热镀锌）	防腐蚀 + 防咬死（达克罗、镀镍磷 + 防咬合剂）
  安装关键要求	确保光杆段与通孔间隙，避免摩擦	严格控制拧紧顺序与扭矩，保证法兰密封
  典型应用领域	机械设备（机床、电机）、低压管道	化工石化（反应釜、换热器）、高压管道

  4.2 工业选型核心原则

  4.3 常见选型误区与规避建议

  常见误区	风险后果	规避建议
  用 GB/T 901 双头螺柱替代 HG/T 20634 法兰螺柱	光杆段导致法兰受力不均，密封面泄漏	法兰连接必须选用 HG/T 20634 全螺纹螺柱，核对标准号
  8.8 级螺柱降级使用（如将 45# 降为 Q235）	强度不足，螺柱拉伸变形或断裂	按设计要求选用材质，不可降级，提供材质证明
  10.9 级螺柱省略去氢处理	氢脆导致安装后延迟断裂，引发安全事故	热镀锌 / 镀镍磷螺柱必须进行去氢处理，保留记录
  拧紧扭矩凭经验，不使用扭矩扳手	扭矩过大导致螺柱断裂，过小导致密封泄漏	采用带显示的电动扳手，按公式计算扭矩值
  不同表面处理的螺柱与螺母混用（如达克罗螺柱 + 镀锌螺母）	电偶腐蚀加速锈蚀，缩短使用寿命	螺柱与螺母表面处理需一致（如达克罗螺柱配达克罗螺母）

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  结语

  工业紧固件的选型并非简单的 “规格匹配”，而是需结合标准体系、材质特性、工况环境、安装工艺的系统性工程。GB/T 901 双头螺柱以 “通用性、经济性” 满足普通机械连接需求，HG/T 20634 法兰螺柱以 “高强度、全螺纹、耐工况” 保障化工高压法兰的密封安全，两者虽同属螺柱类产品，但应用场景与选型逻辑需严格区分。

  在实际工业应用中，需牢记 “无标准不选型、无材质不采购、无扭矩不安装” 的原则 —— 通过核对标准号确保结构适配，通过材质证明验证性能达标，通过精准扭矩控制安装质量，最终实现紧固件从选型到应用的全流程安全可靠，为工业设备的稳定运行奠定坚实基础。

• 更换周期：普通工况 8-10 年，强腐蚀 / 高温工况 3-5 年，不可超期使用（材质老化会导致强度下降）。

• 运行中：定期检查扭矩复校、腐蚀情况（如每 6 个月巡检一次）；

• 安装中：严格按顺序拧紧、控制扭矩，避免超拧或欠拧；

• 安装前：核对材质证明、检验螺纹精度与表面处理；

• 关键设备（如高压反应釜、加氢装置）：必须选用 10.9 级 SCM435/35CrMo/B7 螺柱，不可因成本妥协（避免密封失效导致安全事故）。

• 非关键设备（如机床工作台）：可选用 8.8 级 45# 螺柱，控制成本；

• 10.9 级需求：国内项目选 35CrMo，中日合资选 SCM435，国际项目选 B7；高温（450-500℃）优先 35CrMo/SCM435，低温（-29℃以下）优先 B7。

• 8.8 级需求：常温、中低压、无强腐蚀选 45#；低温、轻微冲击选 35K；大直径、寒冷地区选 10B21；

• 若连接场景为 “钢制管法兰”（尤其是化工高压法兰），必须选 HG/T 20634 螺柱，不可用 GB/T 901 替代（全螺纹结构才能保证法兰均匀受力）。

• 若连接场景为 “设备壳体、普通机械部件”，且无法兰密封需求，选 GB/T 901 螺柱；

• F：预紧力（N），建议取螺柱屈服强度的 60%-70%（如 10.9 级 M20 螺柱，屈服强度 900MPa，预紧力 F=0.6×900×(π×20²/4)=169646N≈170kN）。

• d：螺柱公称直径（mm）；

• K：扭矩系数（根据表面处理和润滑剂确定，如达克罗 + 石墨脂 K=0.12-0.15，热镀锌 + 防咬合剂 K=0.15-0.18）；

• T：拧紧扭矩（N・m）；

• 每次拧紧需确保各螺柱扭矩偏差≤10%，最终扭矩需一次性达到设计值，不可反复调整。

• 8 螺栓法兰：按 “1→5→3→7→2→6→4→8” 顺序，分 3-4 次拧紧；

• 4 螺栓法兰：按 “1→3→2→4” 顺序，分 2-3 次拧紧；

• 禁用普通黄油：黄油在高温下易碳化，导致螺纹卡死，无法拆卸。

• 高温工况（＞300℃）：选用铜基高温防咬合剂（如道康宁 767），避免螺纹高温粘连；

• 常温工况：选用石墨基润滑剂（如石墨脂），降低螺纹摩擦系数，确保扭矩传递精准；

• 垫片需符合 HG/T 20606 标准（如金属缠绕垫片需无破损、密封面无划痕），避免因垫片问题导致泄漏。

• 法兰螺栓孔需清理毛刺，确保螺柱能顺畅穿入（间隙应控制在 0.5-1mm，过大易导致螺柱偏载）；

• 螺柱螺纹表面需无油污、锈蚀、杂质，可用棉布蘸丙酮擦拭；

• Δ：螺纹露出长度（需≥1 牙且≤3 牙，通常取 3-5mm）。

• h：螺母厚度（如 M20 螺母厚度 18mm）；

• t：垫片厚度（如石棉垫片厚度 3mm，金属缠绕垫片厚度 4.5mm）；

• δ₁、δ₂：两片法兰的厚度（如 HG/T 20592 PN4.0 DN100 带颈平焊法兰厚度 δ=22mm）；

• “M24×100-10.9-B7 - 热镀锌 - HG/T 20634”：表示螺纹公称直径 24mm、长度 100mm、10.9 级、B7 钢、热镀锌处理的全螺纹螺柱。

• “M20×80-10.9-35CrMo - 达克罗 - HG/T 20634”：表示螺纹公称直径 20mm、长度 80mm、10.9 级、35CrMo 钢、达克罗处理、符合 HG/T 20634 标准的全螺纹螺柱；

• 交货周期：35CrMo 国内现货充足（常规规格 3-5 天），SCM435 需进口（2-4 周），B7 需符合 ASTM 认证（定制周期 1-2 周）。

• 成本排序：35CrMo＜SCM435＜B7（B7 因进口关税或认证成本，价格比 35CrMo 高 20%-30%）；

• 抗氢脆要求高的场景（如加氢装置）：选 B7，ASTM A193 强制要求去氢处理，氢脆风险低于国内 35CrMo（部分小厂省略去氢工序）。

• 低温工况（-29℃-20℃）：选 B7，其伸长率≥16%，低温韧性优于 35CrMo（δ≥12%），避免低温脆断；

• 高温工况（450℃-500℃）：选 35CrMo/SCM435，其 Mo 元素含量更高（0.15-0.25%），高温抗蠕变性能优于 B7（Mo 含量 0.15-0.25%，但碳含量低导致高温强度略弱）；

• 国际项目（如 API 610 泵、ASME B16.5 法兰）：选 B7，符合 ASTM 标准，满足国际客户的材质认证要求（如 NACE MR0175 抗硫要求）。

• 中日合资项目（如石化装置）：选 SCM435，与日标法兰（JIS B2220）配套，避免标准冲突；

• 国内化工项目（遵循 HG/T 20592/HG/T 20634）：优先选 35CrMo，符合国标体系，供应链成熟，成本较低；

• 低氢脆风险：法兰螺柱多为大直径（M16-M64），需通过材质纯净度与热处理控制氢脆，避免安装后延迟断裂。

• 耐腐蚀性：耐受化工介质（如盐酸、硝酸、有机溶剂）的腐蚀，避免锈蚀导致的强度下降或卡死；

• 耐温性：长期工作温度范围 - 20℃-500℃，高温下抗拉强度保留率≥70%（如 500℃时抗拉强度≥700MPa）；

• 高强度：抗拉强度≥1000MPa，确保在高压下不发生拉伸变形，维持法兰密封面的压紧力；

• Δ：余量（通常取 2-5mm，用于补偿垫片压缩量或加工误差）。

• h：配套螺母的厚度（依据 GB/T 6170，如 M20 螺母厚度为 18mm）；

• δ₁、δ₂：两个被连接件的厚度（如设备端盖厚度 + 壳体厚度）；

• “M24×100-10.9-SCM435 - 达克罗”：表示螺纹公称直径 24mm、总长度 100mm、10.9 级、SCM435 钢、达克罗处理的等长双头螺柱。

4. 全生命周期管理原则：

5. 成本与风险平衡原则：

6. 材质与性能等级匹配原则：

7. 标准匹配原则：

8. 不合格处理：若检验发现螺纹精度超差、力学性能不达标等问题，整批次需退货，不可降级使用（如将 10.9 级降为 8.8 级）。

9. 包装要求：采用防锈纸单独包装，避免运输过程中碰撞损伤螺纹；批量包装需标注批次号、规格、数量，便于追溯；

10. 标识检查：螺柱表面需清晰标注材质、性能等级、标准号（如 “35CrMo 10.9 HG20634”），标识不可模糊或脱落；

11. 表面处理检验：达克罗涂层需用划格法检测附着力（划格后无涂层脱落），热镀锌层需用磁性测厚仪检测厚度（≥85μm）。

12. 长度公差：总长度公差需控制在 ±0.5mm（如 90mm 长度的螺柱，实际长度需在 89.5-90.5mm 之间）；

13. 螺纹精度：螺纹公差需符合 GB/T 197 的 6g 级要求，用螺纹量规检测（通规能顺畅通过，止规不超过 2 牙）；

14. 无损检测：直径≥M24 的螺柱需进行 100% 磁粉探伤（MT），检测等级为 JB/T 6061 的 Ⅰ 级，无裂纹、夹杂等缺陷。

15. 力学性能抽检：每批次随机抽取 3 根螺柱进行拉伸试验，确保抗拉强度≥1000MPa、屈服强度≥900MPa；

16. 材质证明（MTR）：供应商需提供材质分析报告，确认 C、Cr、Mo 等元素含量符合标准（如 35CrMo 需满足 C:0.32-0.38%，Cr:0.8-1.1%）；

17. 扭矩复校：安装后 24 小时内，需复校一次扭矩，补偿垫片压缩量导致的扭矩损失，复校扭矩偏差需≤5%。

18. 泄漏检测：高压法兰（PN≥10MPa）需进行水压试验（试验压力为设计压力的 1.25 倍），保压 30 分钟无泄漏；低压法兰可采用肥皂水检测，观察无气泡产生；

19. 外观检查：螺柱露出螺母长度需为 1-3 牙，过长或过短均需调整；法兰密封面需无明显错位（间隙≤0.1mm）；

20. 扭矩计算公式：

21. 拧紧顺序：需按 “对角分次拧紧法” 执行，避免法兰密封面受力不均，以 4 螺栓、8 螺栓法兰为例：

22. 润滑剂选用：

23. 清洁检查：

24. 成本与供应链：

25. 工况耐受性差异：

26. 标准体系兼容性：