ГОСТ 9066-75 Шпилька фланцевая

Основная функция шпильки данного ГОСТа - скрепление фланцев между собой и надежное присоединение фланца к трубе. Такой тип соединения применятся в конструкциях, различных по функциям и использованию, в том числе:

• в паровых и других видах котлов;
• в турбинах парового и газового типа;
• на участках стыков двух частей трубопровода;
• в разнообразных узлах, устройствах, приборах и резервуарах, работающих при разных температурных режимах.

Фланцевые шпильки делят на несколько видов:

• А–самая распространенная шпилька, которая имеет идентичный диаметр стержня на участках с нанесенной резьбой и без нее. Назначение – скрепление фланцев, разогревающихся  до 300⁰С.
• Б–  шпилька сплошная с диаметром резьбы большим, чем диаметр гладкого участка. Показано использование в условиях, обозначенных в предыдущем варианте.
• В – шпилька резьбовая, оснащенная четырехгранным выступом для захвата ключом и осевым продольным отверстием по всему стержню. Размер диаметра резьбового участка превышает аналогичный параметр свободного от резьбы тела шпильки. Используется для скрепления фланцев, применяемых в температурных условиях в пределах 650^оC.
• Г – шпилька с выступом в форме цилиндра на конце, который вкручивается в конструкцию, и продольным осевым отверстием на всю длину. Используется для скрепления конструкций, работающих при температурах на уровне 650^оC.
• Д – резьбовая шпилька с отверстием по всей продольной оси, применяемая для скрепления фланцев в конструкциях, работающих при температурных показателях в пределах 0 - 650°С.

Шпильки разных видов отличаются между собой по диаметру, размеру, шагу резьбы и длине резьбовой части.

Способы выполнения резьбы

На шпильках разного вида резьба может иметь как крупный, так и мелкий шаг. Преимущественно используется резьба крупношаговая, обладающая более высоким уровнем точности изготовления.

Наносится резьба способом нарезки или накатки. От способа ее нанесения зависит уровень качества и стоимость готовой детали:

• нарезка – способ с невысокой производительностью и завышенными затратами, чем обусловлено его применение в мелкосерийном производстве. В токарном цехе на больших оборотах с детали большего размера, чем необходимый диаметр шпильки с резьбой, при синхронном движении резца по винтовой траектории снимается немного металла с поверхности заготовки, что приводит к образованию ненужной стружки. Преимущество данного типа – использование элементарных инструментов и нанесение высокоточной резьбы.
• накатка–более широко применима в промышленности из-за скорости процесса. Это более дешёвый и быстрый метод. Процесс выглядит так: на станке для накатывания резьбы заготовка прокручивается между двумя цилиндрами с резьбовыми ножами, соответствующими размеру требуемой резьбы. При этом получается прочная резьба без вырезания стружки.

Особенности применения шпилек из разных металлов

С учетом особенностей предстоящего использования, шпильки ГОСТа 9066-75 производят исходя из индивидуальных характеристик стали:

• шпильки из стали марок 20Х13, 12Х18H10Т, 10Х17Н13M2T используют в конструкциях, применяемых в химической промышленности с высокой агрессивностью внешней среды, склонной разрушать компоненты механизма;
• шпильки с высокой жаростойкостью и жаропрочностью (ст.25Х1МФ, 20Х1М1Ф1ТP), отличающиеся способностью работать при повышенной температуре;
• шпильки из легированной стали (ст.40Х, ст.09Г2C, ст.30ХМА, ст.20ХH3A), применяющиеся при соединении деталей, которые работают в условиях очень низких температур.

Классы шпилек ГОСТа 9066-75 по прочности

Класс или уровень прочности характеризуется  границей текучести и прочности.

• 4.8 –классический уровень прочности, достаточно слабой на разрыв.
• 5.8 – уровень стойкости к нагрузкам, который на 20% превышает прочность первого варианта, применяемый для мало загруженных конструкций.
• 8.8 –прочность высокого уровня, достигнутая за счет высокой закалки стали. Деталь выдерживает в два раза высшую нагрузку по сравнению с первым вариантом. Используется в конструкциях самых сложных видов и в наиболее нагруженных участках механизмов.

Виды защитных покрытий

Шпильки могут иметь нанесенное покрытие из цинка, кадмия и других вариантов защиты, каждый из которых обладает множеством уникальных преимуществ, а также специфическими недостатками по сравнению с другими материалами. По типу покрытия и его качествам определяется область использования каждого вида шпилек и приемлемые характеристики внешней среды. От типа покрытия зависит стоимость шпильки и граничный срок ее эксплуатации, так как защитный слой может по-разному предупреждать разрушение основного материала болта. Размер защитного слоя и его свойства определяют общепринятые стандарты.