帶壓開孔工程中如何擰緊一組螺栓？

在多數的德國高端機械設備的工廠里，對于特殊部位組裝時，關于擰螺絲，是有嚴格的操作手冊指導完成的，施加多大的扭矩都有明確規范。

 其實，螺絲在擰緊后，為了防止松動，應額外施加一個預緊力，因此松半圈后預緊力將消除，螺絲在擰緊后處于彈性形變中，尤其是在高溫和震動載荷的情況下，長期這樣持續壓力會產生蠕變，螺絲變成塑性變形后，其強度會大幅下降甚至失效。退回半圈是讓彈性形變恢復一些，同時消除預緊應力，以后螺絲在持續壓力的變形還是在彈性形變之中，產生塑性應變和失效的幾率大幅降低，使螺絲能保持持續高強度的壓力，而直接擰兩圈半是達不到這樣的效果。

 再來講述一個細節故事：同樣品牌型號的汽車有原裝進口和國內組裝之分。在國內組裝時一個細節讓管理者相當頭疼，德國原裝時，工人擰螺絲嚴格按照作業指導書的要求執行進三圈再退回半圈；在中國組裝工廠也同樣這樣要求，但組裝工人在最后回半圈時偷懶的比較多，但這是肉眼看不到的差異，隨著時間的推移，那個半圈的影響就顯現出來了。同樣的汽車型號，國產車的某些部位明顯比進口車故障和維修率高。

因此，擰緊螺栓對我們的帶壓開孔工作很重要。實際工作中，螺栓連接經常是用一組螺栓，那么一組螺栓該怎么緊固呢，緊固方法我們還可以用之前的，但我們需要考慮不同螺栓之間預緊程度及預緊順序的相互影響了。

帶壓開孔工程中，一個螺栓組中當我們先擰緊一顆螺栓時，被連接件被壓縮產生彈性變形，當它臨近的螺栓被擰緊后，由于被連接件彈性變形作用使最初緊固的螺栓預緊力降低，這種現象被稱為彈性相互作用，這種現象在高強度螺栓連接中最為顯著，實驗表明受彈性相互作用的影響，螺栓的預緊力最大可能有35%的降低，這么大幅度的降低螺栓預緊力在很多應用場合是不能接受的，為了減低彈性相互作用的影響，一般螺栓組螺栓擰緊時要按照一定的順序分多次擰緊，擰緊的方法可以按照之前的螺栓緊固方法進行。

螺栓組緊固順序基本原則是，從剛度大的螺栓開始緊固逐步向剛度小的連接處進行緊固，擰緊次數越多，彈性相互作用的影響越小，螺栓的預緊力越準確，但是考慮到施工效率。一般分不少于2次擰緊。我國相關標準上明確規定高強度螺栓聯接副的擰緊應分為初擰和終擰。對于大型節點（也就是連接處螺栓比較多時）應分為初擰、復擰和終擰，初擰和復擰扭矩為終擰扭矩的50%。

擰緊順序按照剛度由高到低的順序進行，如下是幾種典型螺栓聯接結構的擰緊順序：

合理的擰緊順序和多次擰緊固然可以使螺栓的預緊力更接近設計值，但只是接近，誤差相對會小很多，最理想的方法還是同一個聯接處所有螺栓同時預緊同步達到設計預緊力，但是這樣的預緊工具真的太貴了，因此大部分行業都是分步預緊的，事情往往都有例外，總有一些行業或企業比較土豪，不在乎費用，把產品質量作為首要追求目標，他們就是采用價格昂貴的預緊工具來緊固螺栓。