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弹簧失效的原因分析

弹簧失效的原因分析

一、佛山弹簧分解弹簧永久变形及其影响因素
弹簧的永久变形是弹簧失效的主要原因之一
弹簧的永久变形,会使弹簧的变形或负荷超出公差范围,而影响机器设备的正常工作。
检查弹簧永久变形的方法
 1.快速高温强压处理检查弹簧永久变形:是把弹簧压缩到一定高度或全部并紧,然后放在开水中或温箱保持10~60分钟,再拿出来卸载,检查其自由高度和给定工作高度下的工作载荷。
 2.长时间的室温强压处理检查弹簧永久变形:是在室温下,将弹簧压缩或压并若干天,然后卸载,检查其自由高度和给定工作高度下的工作载荷。

二、弹簧断裂及其影响因素
弹簧的断裂破坏也是弹簧的主要失效形式之一
弹簧断裂形式可分为;疲劳断裂,环境破坏(氢脆或应力腐蚀断裂)及过载断裂。
弹簧的疲劳断裂:
弹簧的疲劳断裂原因:属于设计错误,材料缺陷,制造不当及工作环境恶劣等因素。
疲劳裂纹往往起源于弹簧的高应力区,如拉伸弹簧的钩环、压缩弹簧的内表面、压缩弹簧(两端面加工的压缩弹簧)的两端面。
受力状态对疲劳寿命的影响
 (a)恒定载荷状态下工作的弹簧比恒定位移条件下工作的弹簧,其疲劳寿命短得多。
 (b)受单向载荷的弹簧比受双向载荷的弹簧的疲劳寿命要长得多。
 (c)载荷振幅较大的弹簧比载荷振幅较少的弹簧的疲劳寿命要短得多。
腐蚀疲劳和摩擦疲劳
腐蚀疲劳:在腐蚀条件下,弹簧材料的疲劳强度显著降低,弹簧的疲劳寿命也大大缩短。
摩擦疲劳:由于摩擦磨损产生细微的裂纹而导致破坏的现象叫摩擦疲劳。
弹簧过载断裂
弹簧的外加载荷超过弹簧危险截面所有承受的极限应力时,弹簧将发生断裂,这种断裂称为过载断裂。
过载断裂的形式
 (a)强裂弯曲引起的断裂; (b)冲击载荷引起的断裂; (c)偏心载荷引起的断裂

佛山弹簧后处理的缺陷原因及防止措施

缺陷一:脱碳
对弹簧性能影响:疲劳寿命低
缺陷产生原因:1、空气炉加热淬火未保护气2、盐浴脱氧不彻底
防止措施:1、空气炉加热淬火应通保护气或滴有机溶液保护:盐浴炉加热时,盐浴应脱氧,杂质BAO质量分数小于0.2%。2、加强对原材料表面质量检查
缺陷二:淬火后硬度不足
对弹簧性能影响:产生残余变形,降低使用寿命
缺陷产生原因:1、非马氏体组织多2、心部出现铁素体3、淬火加热温度低4、淬火介质冷却能力差
防止措施:1、选用淬透性好的钢材2、提高淬火介质的冷却能力3、弹簧进入淬火介质的温度应

在AR3以上4、适当提高淬火加热温度5、加强淬火后作金相组织检验
缺陷三:过热
对弹簧性能影响:晶粒粗大,脆性增加
缺陷产生原因:1、淬火加热温度过高2、热成形温度过高
防止措施:1、按工艺试验的正确温度加热淬火2、适当降低热成形温度3、加强对仪表的校对保证测温准确
缺陷四:开裂
对弹簧性能影响:脆性增加,严重降低使用寿命
缺陷产生原因:1、加热温度高或淬火介质冷却能力过大2、表面脱碳3、回火不及时
防止措施:淬火加热温度。1、严控2、用等温淬火或马氏体分级淬火3、在淬火介质中冷到250~300oC取出空冷4、淬火后立即回火。

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