试验目的

头部坚固性试验旨在评估螺栓、螺钉和螺柱头部与螺纹杆部之间的结合强度，检验头部在承受特定冲击或扭转力时是否会发生断裂、变形或与螺纹杆部分离等情况。通过该试验，能够有效筛选出头部质量不佳的产品，确保紧固件在使用过程中头部能够可靠地传递和承受载荷，避免因头部失效而导致的连接松动或结构破坏。

适用范围

该试验适用于标准中涵盖的各类螺栓、螺钉和螺柱，无论其材料为碳钢、合金钢或其他适用材料，只要属于该标准规定的产品范围，均需进行头部坚固性试验，以验证其头部质量是否符合相应性能等级的要求。

试验装置

1.敲击装置：通常采用专用的头部坚固性试验机，该试验机配备有可自由落下的重锤或冲击装置，能够以规定的能量和速度对紧固件头部进行冲击。冲击能量和速度需根据不同规格和性能等级的紧固件进行精确调整和控制，以模拟实际使用中可能遇到的冲击工况。

2.夹具：用于牢固夹持紧固件的螺纹杆部，确保在冲击过程中紧固件不会发生位移或转动。夹具的设计应保证与螺纹杆部紧密配合，且不会对螺纹杆部表面造成损伤，以免影响试验结果的准确性。同时，夹具应能适应不同规格的紧固件，具备良好的通用性。

试样要求

1.尺寸精度：试样的尺寸必须严格符合相应的产品标准，包括螺纹尺寸、头部形状和尺寸等。任何尺寸偏差都可能影响头部在试验过程中的受力分布，导致试验结果出现偏差。例如，头部尺寸过小可能使其在冲击时更容易发生断裂，而尺寸过大则可能导致试验结果过于乐观，无法真实反映产品的实际质量。

2.表面质量：试样表面应无明显的加工缺陷，如裂纹、折叠、划痕等。这些缺陷可能成为应力集中源，在冲击过程中引发过早失效，从而无法准确评估头部的真实坚固性。此外，试样表面应清洁，无油污、铁锈等杂质，以免影响冲击效果和试验观察。

试验方法

1.安装试样：将试样牢固地安装在夹具中，确保螺纹杆部垂直于冲击方向，且头部露出夹具一定长度，以便重锤或冲击装置能够准确地冲击到头部。安装过程中需严格按照操作规程进行，避免对试样造成额外的损伤或变形。

2.设定试验参数：根据紧固件的规格和性能等级，在试验机上设置合适的冲击能量和冲击次数。冲击能量应根据标准规定进行精确调整，确保既能有效地检验头部的坚固性，又不会因能量过大而导致所有试样都不合格。冲击次数通常也有明确规定，一般为多次冲击，以模拟实际使用中可能遇到的多次冲击情况。

3.进行冲击试验：启动试验机，使重锤或冲击装置以设定的能量和速度对头部进行冲击。在冲击过程中，需密切观察头部的变形和损伤情况，记录是否出现裂纹、断裂、头部与螺纹杆部分离等现象。每次冲击后，检查试样的状态，但不得对试样进行修复或调整，以免影响后续冲击结果。

结果评定

1.合格判定：如果在规定的冲击次数后，试样头部未出现裂纹、断裂或头部与螺纹杆部分离等严重缺陷，且头部的变形程度在标准允许的范围内，则判定该试样头部坚固性合格，表明其头部质量符合相应性能等级的要求。头部变形程度的判定通常依据标准中规定的尺寸公差或变形限度进行测量和评估。

2.不合格处理：若试样头部在冲击过程中出现裂纹、断裂或头部与螺纹杆部分离等情况，或者头部变形超出标准允许范围，则判定该试样不合格。对于不合格的产品，需进一步分析原因，可能涉及材料质量问题、制造工艺缺陷（如头部锻造工艺不当、热处理工艺不合理等），以便采取相应的改进措施，提高产品质量。

通过严格执行 GB/T 3098.1 - 2010 中 9.2 条款规定的头部坚固性试验，能够有效保障螺栓、螺钉和螺柱的头部质量，为各类工程结构的安全连接提供可靠的紧固件产品。