Boulon à haute résistance, capacité de charge élevée, excellente résistance à la fatigue

1. Introduction
Un boulon à haute résistance (HSB) est un type spécial de fixation conçu pour les connexions mécaniques critiques. Sa caractéristique principale est qu'il applique une force de serrage importante et contrôlée (précharge) pour générer une friction significative entre les éléments connectés, résistant ainsi aux charges externes. La différence fondamentale avec les boulons ordinaires est que : les boulons ordinaires s'appuient sur la résistance au cisaillement de la tige du boulon pour supporter les charges, tandis que les boulons à haute résistance s'appuient sur la friction pour transférer les charges. Cela se traduit par des connexions avec une rigidité plus élevée, des performances supérieures en matière de fatigue et une plus grande fiabilité. Ils sont généralement utilisés avec des écrous et des rondelles à haute résistance correspondants.

2. Avantages

• Capacité de charge élevée : Capable de résister à des charges de traction, de cisaillement et de fatigue extrêmement élevées, ce qui les rend adaptés aux conditions de service intensif, de vibration et d'impact.

• Excellente résistance à la fatigue : Étant donné que la charge est transférée par friction, il n'y a pas de jeu entre la tige du boulon et la paroi du trou, ce qui entraîne une faible amplitude de contrainte et une durée de vie à la fatigue de la connexion considérablement améliorée.

• Rigidité de connexion élevée : La précharge serre fermement les pièces connectées, ce qui se traduit par une rigidité structurelle globale élevée et une déformation minimale.

• Sûr et fiable : Des méthodes scientifiques telles que la méthode du couple, la méthode de rotation de l'écrou ou la méthode couple-angle sont utilisées pour contrôler la précharge, assurant une force uniforme et constante dans chaque boulon. Cela rend la connexion beaucoup plus fiable que les assemblages boulonnés ordinaires.

• Bonne performance sismique : Sous des charges dynamiques, la friction absorbe et dissipe efficacement l'énergie, empêchant le desserrage des joints.

3. Paramètres techniques clés

• Classe de propriété (Grade) : C'est le paramètre le plus important. Selon les normes ISO/GB, les classes courantes sont Classe 8.8, 10.9 et 12.9. Selon les normes ASTM, les grades courants sont SAE Grade 5, Grade 8 ou ASTM A325, A490. Un nombre plus élevé indique une résistance plus élevée.

  • Exemple : La classe 10.9 signifie que la résistance à la traction nominale est de 1000 MPa et que le rapport de limite d'élasticité est de 0,9 (c'est-à-dire que la limite d'élasticité est de 900 MPa).

• Matériau : Généralement fabriqué en acier au carbone moyen ou en acier allié (par exemple, 35CrMo, 42CrMo) et soumis à un traitement thermique de trempe et de revenu pour obtenir la classe de propriété requise.

• Spécification : Diamètre nominal (par exemple, M16, M20, M24), pas, longueur.

• Charge de preuve : La charge de traction axiale maximale que le boulon peut supporter avant qu'une déformation permanente ne se produise.

• Coefficient de couple : Un facteur clé utilisé pour calculer le couple appliqué nécessaire pour atteindre la précharge cible.

4. Applications
Les boulons à haute résistance sont largement utilisés dans les domaines où la sécurité des connexions est primordiale :

• Construction en acier de charpente : Connexions pour les poutres, les colonnes et les joints dans les bâtiments de grande hauteur, les stades, les ponts et les terminaux d'aéroport. C'est leur application la plus classique.

• Machines lourdes : Machines d'ingénierie (excavatrices, grues), machines minières, équipements métallurgiques, récipients sous pression, connexions de tours d'éoliennes.

• Transport : Joints de rails de chemin de fer, joints de dilatation de ponts, châssis automobiles et connexions de composants de moteur critiques.

• Aérospatiale : Connexions dans des endroits critiques où un rapport résistance/poids extrême est requis.