浏览数量： 14 作者： 本站编辑 发布时间： 2026-01-08 来源： 本站
在现代工业生产系统中，从能源设备、厂房钢结构、管道系统法兰密封连接到精密机械的内部核心部件连接，ASME B18.31.2双头螺柱在其中扮演着将各个金属部件紧密连接在一起的重要作用。
作为紧固件家族中的重要成员，ASME B18.31.2双头螺柱的性能与可靠性直接关系到整个设备系统的安全与稳定。而确保其制造、检验与使用均可达到应用需求的基础，便是ASME B18.31.2这一全球通用标准。本文将深入解读ASME B18系列标准体系，详细剖析B18.31.2标准下的各类双头螺柱及其应用。
要了解ASME B18.31.2标准，首先需认识其所属的庞大标准家族——ASME B18委员会标准。ASME（美国机械工程师学会）是国际权威的工程标准制定机构之一。ASME B18标准体系专注于“螺栓、螺母、铆钉、螺钉、垫圈及类似紧固件的标准化”。该系列标准涵盖了从材料、机械性能、尺寸公差到测试方法的全方位规定，为全球制造业提供了统一、可靠的技术语言和质量基准，确保了不同厂商生产的紧固件能够完美互换与协作，是保障工业设备安全、可靠、高效运行的隐形支柱。
ASME B18.31.2 标准，英文全称为《CONTINUOUS THREAD STUD, DOUBLE-END STUD, AND FLANGE BOLTING STUD (STUD BOLT) (INCH SERIES)》，是B18系列中专为双头螺柱（Stud Bolt）制定的标准规范。它系统性地规定了用于压力容器、管道法兰、阀门及其他关键结构连接的螺柱要求。
统一性：为设计、采购、制造和检验提供了明确统一的尺寸、公差和技术要求。
可靠性：通过严格的材料等级（如ASTM A193 B7/B8/B8M等）、机械性能（抗拉强度、屈服强度）和制造工艺规定，确保螺柱在高压、高温、循环载荷等严苛工况下的承载能力。
互换性：符合标准的螺柱能与符合ASME B18.2.1/2.2等标准的螺母及ASME B16.5/B16.47等标准的法兰完美匹配。
该标准主要定义了两大类关键的双头螺柱，以满足不同的安装与承载需求：
这是最基础且应用最广泛的类型。螺柱全长均为完整、连续的螺纹，两端均可装配螺母。其尺寸规格由几个关键参数定义：
直径：标准涵盖从1/4英寸到4英寸螺栓直径尺寸。
螺距：通常为UNC（粗牙）或UNF（细牙）系列，标准中会明确规定。
长度：指螺柱的总长，根据法兰厚度和所需啮合长度设计。
倒角：螺纹端部有标准倒角，便于螺母旋入。
| 公称规格 Nominal Size | 直径 Diameter, D | 每英寸螺纹数[(注(2)] Threads Per Inch[(Note(2)] | 螺纹倒角距离 Chamfered Thread Distance.U | |||||||
| UNC | UNF | 8UN | ||||||||
| UNC | UNF | 8UN | Min. | Max. | Min. | Max. | Min. | Max. | ||
| 1/4 | 0.2500 | 20 | 28 | - | 0.050 | 0.100 | 0.036 | 0.071 | - | - |
| 5/16 | 0.3125 | 18 | 24 | - | 0.056 | 0.111 | 0.042 | 0.083 | - | - |
| 3/8 | 0.3750 | 16 | 24 | - | 0.063 | 0.125 | 0.042 | 0.083 | - | - |
| 7/16 | 0.4375 | 14 | 20 | - | 0.072 | 0.143 | 0.050 | 0.100 | - | - |
| 1/2 | 0.5000 | 13 | 20 | - | 0.077 | 0.154 | 0.050 | 0.100 | - | - |
| 9/16 | 0.5625 | 12 | 18 | - | 0.084 | 0.167 | 0.056 | 0.111 | - | - |
| 5/8 | 0.6250 | 11 | 18 | - | 0.091 | 0.182 | 0.056 | 0.111 | - | - |
| 3/4 | 0.7500 | 10 | 16 | - | 0.100 | 0.200 | 0.063 | 0.125 | - | - |
| 7/8 | 0.8750 | 9 | 14 | - | 0.111 | 0.222 | 0.072 | 0.143 | - | - |
| 1 | 1.0000 | 8 | 12 | - | 0.125 | 0.250 | 0.084 | 0.167 | - | - |
| 1-1/8 | 1.1250 | 7 | 12 | 8 | 0.143 | 0.286 | 0.084 | 0.167 | 0.125 | 0.250 |
| 1-1/4 | 1.2500 | 7 | 12 | 8 | 0.143 | 0.286 | 0.084 | 0.167 | 0.125 | 0.250 |
| 1-3/8 | 1.3750 | 6 | 12 | 8 | 0.167 | 0.333 | 0.084 | 0.167 | 0.125 | 0.250 |
| 1-1/2 | 1.5000 | 6 | 12 | 8 | 0.167 | 0.333 | 0.084 | 0.167 | 0.125 | 0.250 |
| 1-5/8 | 1.6250 | - | - | 8 | - | - | - | - | 0.125 | 0.250 |
| 1-3/4 | 1.7500 | 5 | - | 8 | 0.200 | 0.400 | - | - | 0.125 | 0.250 |
| 1-7/8 | 1.8750 | - | - | 8 | - | - | - | - | 0.125 | 0.250 |
| 2 | 2.0000 | 4-1/2 | - | 8 | 0.222 | 0.444 | - | - | 0.125 | 0.250 |
| 2-1/4 | 2.2500 | 4-1/2 | - | 8 | 0.222 | 0.444 | - | - | 0.125 | 0.250 |
| 2-1/2 | 2.5000 | 4 | - | 8 | 0.250 | 0.500 | - | - | 0.125 | 0.250 |
| 2-3/4 | 2.7500 | 4 | - | 8 | 0.250 | 0.500 | - | - | 0.125 | 0.250 |
| 3 | 3.0000 | 4 | - | 8 | 0.250 | 0.500 | - | - | 0.125 | 0.250 |
| 3-1/4 | 3.2500 | 4 | - | 8 | 0.250 | 0.500 | - | - | 0.125 | 0.250 |
| 3-1/2 | 3.5000 | 4 | - | 8 | 0.250 | 0.500 | - | - | 0.125 | 0.250 |
| 3-3/4 | 3.7500 | 4 | - | 8 | 0.250 | 0.500 | - | - | 0.125 | 0.250 |
| 4 | 4.0000 | 4 | - | 8 | 0.250 | 0.500 | - | - | 0.125 | 0.250 |
这类螺柱一端为连续螺纹，另一端则为丝攻端。丝攻端的设计使其能够直接旋入并紧固在基体（如设备壳体、法兰颈）的预制螺纹孔中，形成可拆卸的固定连接。其尺寸除直径、螺距外，特别需关注：
丝攻端长度：即旋入基体的螺纹部分长度，需根据被连接件的材料强度和所需抗拉出强度进行计算和选择。
螺柱全长：为连续螺纹端长度、中间无螺纹杆部（如有）及丝攻端长度之和。
| 公称规格 Nominal Size Diameter,D | 旋入端完整螺纹长度 | 螺母端最小完整螺纹长度 | |||||||
| Tap End Full Thread Length,BM | Umax=2P | Minimum Nut End Full Thread Length,Bmin | |||||||
| Nominal | Min. | Max. | UNC&NC-5 | UNF | 8UN | L≤10 | 10<L≤16 | L>16 | |
| 1/4 | 0.375 | 0.350 | 0.400 | 0.100 | 0.071 | - | 0.750 | 1000 | 1.500 |
| 5/16 | 0.469 | 0.440 | 0.498 | 0.111 | 0.083 | - | 0.875 | 1.125 | 1.625 |
| 33/8 | 0.563 | 0.532 | 0.594 | 0.125 | 0.083 | - | 1.000 | 1.250 | 1.750 |
| 7/16 | 0.656 | 0.620 | 0.692 | 0.143 | 0.100 | - | 1.125 | 1.375 | 1.875 |
| 1/2 | 0.750 | 0.708 | 0.792 | 0.154 | 0.100 | - | 1.250 | 1.500 | 2.000 |
| 9/16 | 0.844 | 0.802 | 0.896 | 0.167 | 0.111 | - | 1.375 | 1.625 | 2.125 |
| 5/8 | 0.938 | 0.892 | 0.983 | 0.182 | 0.111 | - | 1.500 | 1.750 | 2.250 |
| 3/4 | 1.125 | 1.075 | 1.175 | 0.200 | 0.125 | - | 1.750 | 2.000 | 2.500 |
| 7/8 | 1.313 | 1.258 | 1.368 | 0.222 | 0.143 | - | 2.000 | 2.250 | 2.750 |
| 1 | 1.500 | 1.438 | 1.562 | 0.250 | 0.167 | - | 2.250 | 2.500 | 3.000 |
| 1-1/8 | 1.688 | 1.625 | 1.750 | 0.286 | 0.167 | 0.250 | 2.500 | 2.750 | 3.250 |
| 1-1/4 | 1.875 | 1.813 | 1.938 | 0.286 | 0.167 | 0.250 | 2.750 | 3.000 | 3.500 |
| 1-3/8 | 2.063 | 2.000 | 2.125 | 0.333 | 0.167 | 0.250 | 3.000 | 3.250 | 3.750 |
| 1-1/2 | 2.250 | 2.188 | 2.313 | 0.333 | 0.167 | 0.250 | 3.250 | 3.500 | 4.000 |
| 1-5/8 | 2.438 | 2.375 | 2.500 | - | - | 0.250 | 3.500 | 3.750 | 4.250 |
| 1-3/4 | 2.625 | 2.563 | 2.688 | 0.400[注(5)] | - | 0.250 | 3.750 | 4.000 | 4.500 |
| 1-7/8 | 2.813 | 2.750 | 2.875 | - | - | 0.250 | 4.000 | 4.250 | 4.750 |
| 2 | 3.000 | 2.925 | 3.075 | 0.444[注(5)] | - | 0.250 | 4.250 | 4.500 | 5.000 |
| 2-1/4 | 3.375 | 3.300 | 3.450 | 0.444[注(5) | - | 0.250 | 4.750 | 5.000 | 5.500 |
| 2-1/2 | 3.750 | 3.675 | 3.825 | 0.500[注(5)] | - | 0.250 | 5.250 | 5.500 | 6.000 |
| 2-3/4 | 4.125 | 4.050 | 4.200 | 0.500[注(5)] | - | 0.250 | 5.750 | 6.000 | 6.500 |
| 3 | 4.500 | 4.425 | 4.575 | 0.500[注(5)] | - | 0.250 | - | 6.500 | 7.000 |
| 3-1/4 | 4.875 | 4.775 | 4.975 | 0.500[注(5)] | - | 0.250 | - | 7.000 | 7.500 |
| 3-1/2 | 5.250 | 5.150 | 5.350 | 0.500[注(5)] | - | 0.250 | - | 7.500 | 8.000 |
| 3-3/4 | 5.625 | 5.525 | 5.725 | 0.500[注(5)] | - | 0.250 | - | 8.000 | 8.500 |
| 4 | 6.000 | 5.900 | 6.100 | 0.500[注(5)] | - | 0.250 | - | 8.500 | 9.000 |
这类螺柱通常具有特定的长度和螺纹配置，设计用于在特定组件（如轴承座、夹具）中提供精确的夹紧力，确保组件对中和固定。其尺寸可能包含精确定位的无螺纹光杆部分。
| 公称规格 Nominal Size | 直径 | 螺母端最小全牙长度 | U =2个牙距 | ||||
| Diameter | Nut End Minimum Full Thread Length,B min[注(3)] | U max =2 Thread Pitches [注(4)] | |||||
| D | L≤10 | 10<L≤16 | L>16 | UNC | UNF | 8UN | |
| 5/16 | 0.3125 | 0.875 | 1.125 | 1.625 | 0.111 | 0.083 | - |
| 3/8 | 0.3750 | 1.000 | 1.250 | 1.750 | 0.125 | 0.083 | - |
| 7/16 | 0.4375 | 1.125 | 1.375 | 1.875 | 0.143 | 0.100 | - |
| 1/2 | 0.5000 | 1.250 | 1.500 | 2.000 | 0.154 | 0.100 | - |
| 9/16 | 0.5625 | 1.375 | 1.625 | 2.125 | 0.167 | 0.111 | - |
| 5/8 | 0.6250 | 1.500 | 1.750 | 2.250 | 0.182 | 0.111 | - |
| 3/4 | 0.7500 | 1.750 | 2.000 | 2.500 | 0.200 | 0.125 | - |
| 7/8 | 0.8750 | 2.000 | 2.250 | 2.750 | 0.222 | 0.143 | - |
| 1 | 1.0000 | 2.250 | 2.500 | 3.000 | 0.250 | 0.167 | - |
| 1-1/8 | 1.1250 | 2.500 | 2.750 | 3.250 | 0.286 | 0.167 | 0.250 |
| 1-1/4 | 1.2500 | 2.750 | 3.000 | 3.500 | 0.286 | 0.167 | 0.250 |
| 1-3/8 | 1.3750 | 3.000 | 3.250 | 3.750 | 0.333 | 0.167 | 0.250 |
| 1-1/2 | 1.5000 | 3.250 | 3.500 | 4.000 | 0.333 | 0.167 | 0.250 |
| 1-5/8 | 1.6250 | 3.500 | 3.750 | 4.250 | - | - | 0.250 |
| 1-3/4 | 1.7500 | 3.750 | 4.000 | 4.500 | 0.400 | - | 0.250 |
| 1-7/8 | 1.8750 | 4.000 | 4.250 | 4.750 | - | - | 0.250 |
| 2 | 2.0000 | 4.250 | 4.500 | 5.000 | 0.444 | - | 0.250 |
| 2-1/4 | 2.2500 | 4.750 | 5.000 | 5.500 | 0.444 | - | 0.250 |
| 2-1/2 | 2.5000 | 5.250 | 5.500 | 6.000 | 0.500 | - | 0.250 |
| 2-3/4 | 2.7500 | 5.750 | 6.000 | 6.500 | 0.500 | - | 0.250 |
| 3 | 3.0000 | - | 6.500 | 7.000 | 0.500 | - | 0.250 |
| 3-1/4 | 3.2500 | - | 7.000 | 7.500 | 0.500 | - | 0.250 |
| 3-1/2 | 3.5000 | - | 7.500 | 8.000 | 0.500 | - | 0.250 |
| 3-3/4 | 3.7500 | - | 8.000 | 8.500 | 0.500 | - | 0.250 |
| 4 | 4.0000 | - | 8.500 | 9.000 | 0.500 | - | 0.250 |
压力容器与锅炉：用于连接封头、筒节、人孔和接管法兰，承受内部介质压力。
石油、天然气与化工管道：是法兰连接的核心紧固件，用于泵、阀门、压缩机、反应器等设备的连接点，应对高压、高温及腐蚀性介质。
电力工业：在火电、核电的蒸汽系统及水电的压力钢管中广泛应用。
海洋工程与船舶：用于海水管路、设备基座等关键连接。
重型机械：在需要高强度、可拆卸连接的场合，如大型模具、压机、结构框架。
双头螺柱在法兰连接中扮演着“脊梁”角色。其应用要点包括：
选型匹配：螺柱直径、长度和材料等级必须严格匹配法兰的规格（如ASME B16.5 CL150/300/600等）和工况要求。通常，螺柱长度需确保在螺母完全拧紧后，两端仍能露出2-3个螺纹。
预紧力控制：这是确保法兰密封不泄漏的关键。需使用扭矩扳手、液压拉伸器等工具，按照规范（如ASME PCC-1）施加精确、均匀的预紧力，使垫片被充分压缩。
材料相容性：在高温或腐蚀性环境中，螺柱材料（如合金钢B7、不锈钢B8/B8M）需与螺母、法兰材料及介质相容，防止电化学腐蚀或高温强度衰减。
安装顺序：遵循交叉对称的顺序分步拧紧螺母，是保证法兰面平行贴合、载荷均匀分布的标准做法。
ASME B18.31.2标准不仅是一套技术参数表，更是连接安全与工程卓越的承诺。它通过科学、严谨的规定，将双头螺柱这一看似简单的零件，提升为确保现代工业心脏——压力设备与管道系统——长期、稳定、无泄漏运行的关键保障。无论是设计工程师的选型计算，还是现场维护人员的安装拧紧，遵循这一标准，就是选择了可预测的性能、可靠的互换性与经久不衰的安全保障。在追求工业连接可靠性的道路上，ASME B18.31.2双头螺柱，无疑是您最值得信赖的伙伴。
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