汽车钢板弹簧断裂失效分析

BL客车后钢板弹簧疲劳断裂原因的分析与改进措施田洪森(机电系,北京100044)摘要:本文通过对BL客车后钢板弹簧断裂断口形状、设计应力、原材料及理化性能等方面的分析,找出造成钢板弹簧疲劳断裂的原因,提出了改进的措施,使该钢板弹簧的疲劳寿命达到日本五十铃公司标准的要求。

关键词:钢板弹簧;疲劳断裂;原因分析;改进措施1问题的提出BL客车是对日本五十铃公司BE22客车技术引进、吸收、消化后的一种轻型客车,该客车后悬挂弹性元件是一变刚度钢板弹簧,该种钢板弹簧的优点是在客车空载、满载状态下呈非线性状态,即悬挂在客车空载、满载状态下接近等频性,从而可以提高客车的平顺性,乘客乘坐舒适性,本文通过分析BL客车后钢板弹簧在设计、试制、试验过程中出现非正常疲劳断裂原因分析,提出了改进措施,使其达到了日本五十铃公司BE22客车后钢板弹簧疲劳寿命的标准要求。

2 BL客车后钢板弹簧的结构BL客车后钢板弹簧为一多片半椭圆形且由主、副簧组成的变刚度钢板弹簧,总片数为12片,其中主簧9片,副簧3片,主片片厚为10mm,其余片厚为9mm,采用的弹簧钢为60Si2Mn,其中3～9片端部压延,使钢板弹簧接近等应力梁。

3 BL后钢板弹簧疲劳试验情况3.1 试验标准:按五十铃公司提供的BE22客车后钢板弹簧疲劳寿命试验标准执行即: 1)按实车状态夹紧;2)变形中心:Fa=58.5mm,Fmax=137mm(2.5G),Fmin=20mm;3)振动频率:60-120cpm;4)从产品中随机抽取三架钢板弹簧;5)疲劳寿命:疲劳循环次数3≥20万次。

3.2 试验设备:钢板弹簧疲劳试验机。

3.3 疲劳寿命试验结果如下:4对钢板弹簧疲劳断裂原因分析根据以上试验结果可以看出,疲劳断裂的簧片均在第7片且同在钢板弹簧的大卷耳端,且位置距钢板弹簧中心螺栓距离也差别不大(138、142、150),说明该钢板弹簧在此处存在规律性疲劳断裂源,而非偶然原因造成的,下面根据疲劳断裂试验结果及设计、生产过程对钢板弹簧疲劳断裂的原因进行分析。

某SUV车型螺旋弹簧断裂失效分析及优化某SUV车型在耐久试验过程中，螺旋弹簧上平端第一圈末处发生断裂。

本文针对可能导致螺旋弹簧失效的机理逐一排查分析，找出螺旋弹簧断裂失效真因，进而对结构或者生产工艺进行优化提升。

标签：螺旋弹簧；断裂；失效机理；优化提升1 概述某SUV车型在可靠性耐久试验中先后出现2次螺旋弹簧断裂（图1）的严重质量问题。

据对故障件分析，发生部位均出现上平端第一圈，现从螺旋弹簧材质检验、结构设计及工作角度、表面防腐处理工艺等方面进行分析，查明真因并进行优化。

2 原因排查2.1 螺旋弹簧的材质问题2.1.1 失效件的材料化驗结果2.1.2 硬度测试用洛氏硬度计对断裂弹簧的硬度进行检验，其外层硬度为HRC49，中心处的洛氏硬度是HRC48，在技术要求的HRC47- HRC52范围内。

2.1.3 断口分析由于弹簧断裂后又经历了一段氧化腐蚀时间，断面锈蚀严重，经高锰酸钾溶液清洗后的形貌如图2所示，由于锈蚀严重，清洗后仍有少量的氧化物附着，但仍可看出，裂纹起源于弹簧内侧表面附近，断口与轴线呈45°螺旋状，无明显的塑形变形，断面上有粗大的裂纹扩展条棱，同时发现还有表面裂纹及内部裂纹。

裂纹源表面的形貌如图3所示，裂纹源处的表面及其粗糙，有麻坑，而相邻其他地方较为平坦。

由于清洗对断口真实面貌有一定的损伤，电镜下已分辨不出断裂机制，但仍留有有用的信息，图4为断裂源区形貌，断面分布有大量的氧化夹杂物，图5为瞬断区形貌，断口有夹杂物形成的孔洞。

2.1.4 金相分析从断裂弹簧的断裂面附近取样制成金相试样在显微镜下观察，弹簧横截面组织如图6所示，基体为回火屈氏体，表层无脱碳，晶粒细小，有大量的圆斑点物，经能谱分析结果为氧化物类夹杂，纵向组织呈带状分布，见图7。

2.1.5 分析与讨论断裂弹簧材料的化学成分以及热处理硬度均合格，满足性能要求。

而断口分析可知，弹簧断裂表面有腐蚀麻坑，弹簧内侧非接触面也有麻坑，所以断裂源区表面损伤不是在弹簧工作时形成的。

弹簧的失效分析与预防~参考！弹簧是一般机械不可缺少的零件，它在工作过程中起到缓冲平衡、储存能量、自动控制、回位定位、安全保险等作用。

弹簧在使用过程中常因各种原因导致失效而引起机械故障。

为此，有必要讨论引起弹簧失效的原因及预防措施。

导致弹簧失效的主要因素有材料缺陷，加工制造缺陷，热处理不当，表面处理不当，工作环境因素等。

通过对21个弹簧失效案例的汇总分析，弹簧表面缺陷，包括碰撞磕痕、微动磨损、凹坑等造成弹簧失效的比例最大，占50%；另外还有裂纹占有20%；夹杂、疏松13%；脱碳、热处理、表面强化分别占3%左右。

弹簧失效可由一种原因引起，也可由几种原因因素综合作用所致。

因此，对弹簧的失效分析必须先对实例的失效现象进行种种调查分析，弄清楚其失效模式，然后找出其失效的原因因素，从而提出改进措施1、弹簧原材料引起的弹簧失效:（1）由于钢的冶炼方法不同，会使钢中存在不同程度造成弹簧早期疲劳失效的夹杂物，夹杂物过量或尺寸过大，均匀度不好都会影响材料的力学性能，容易早期疲劳失效。

实例：某公司一件型号为SY6480（Ф22mm）的车辆悬架用扭杆弹簧，在新车出库时便发生断裂，分析认为断裂起源于弹簧亚表面存在的一个粗大脆性夹杂物（如图1，图2(图1的放大图)）。

预防措施：弹簧材料必须有优良的冶金质量，如严格控制化学成分、高纯净度，较低夹杂物含量，同时还要求材料成分和组织的均匀性和稳定性。

为了降低钢中有害气体和杂质元素，提高钢的纯净度，应采用真空冶炼及电渣重熔等精炼技术。

（2）轧制过程可能引起的缺陷：残余缩管及中心裂纹；折叠缺陷（如图3）；线状缺陷、划痕；表面锈蚀坑；过烧、桔皮状表面、麻坑；这些都可能导致弹簧失效。

所以钢厂应尽量避免和消除轧制过程中产生的缺陷，弹簧厂应加强对弹簧原材料质量检查，尽量采用表面质量好的材料。

冷成形螺旋弹簧在卷簧时由于卷簧过程中工艺装备不良或调整操作不当会产生弹簧的表面缺陷。

如自动卷簧机上切断弹簧时切刀就有可能插伤邻近弹簧圈钢丝的内表面。

微型货车后悬架钢板弹簧断裂原因的分析与试验*黄昶春,韦志林,沈光烈,黄贵东,尹辉俊(广西工学院汽车研究所,广西柳州 545006)摘要:通过力学分析与电测试验对某微型货车后悬架钢板弹簧断裂的故障进行了研究,认为U形螺栓夹紧力不足,在使用过程中夹紧处产生变形,载荷传入夹紧区是导致断裂的原因。

最后提出钢板弹簧在制造和装配过程中应注意的事项。

关键词:钢板弹簧;断裂问题;有限元;电测试验中图分类号:U463.33 文献标识码:A 文章编号:1001-2354(2008)11-0069-03在微型货车的后悬架类型中,以纵置钢板弹簧为弹性元件兼作导向装置的非独立悬架因其结构简单、制造容易、维修方便而被广泛应用。

钢板弹簧也称叶片弹簧,一般是由很多曲率半径不同、长度不等、宽度一样、厚度相等或不等的弹簧钢板所叠成,在整体刚度上近似等强度的弹性梁。

弹簧的中部通过U 形螺栓(骑马螺栓)和压板与车桥刚性固定,其两端用销子铰接在车架的支架和吊耳上,如图1所示。

车桥与车架间的各种力和力矩通过钢板弹簧传递,因此应保证它工作可靠,防止因钢板弹簧故障给车辆造成损失。

文中针对某款微型汽车后悬钢板弹簧发生断裂的情况,通过力学分析与试验解释了发生故障的原因,指出钢板弹簧在制造和装配过程中应注意的事项。

1钢板弹簧;2固定底板;3桥壳;4U形螺栓图1 钢板弹簧悬架安装示意图由- /2< < /2,- /2<< /2,得到 ==0。

附录5 这是厂家常用的一种测试方法,测试过程中衣物的偏心用沙袋代替。

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钢板弹簧断裂问题研究钢板弹簧是一种常用的机械零部件，在许多工程和行业中都有着广泛的应用。

它具有结构简单、性能稳定、承载能力高等优点，因此受到了广泛关注和应用。

在使用过程中，钢板弹簧断裂问题却是一个常见的隐患，一旦发生，往往会给设备运行安全带来严重风险和损失。

对钢板弹簧断裂问题进行深入研究，寻找问题根源并提出解决方案，对于提高设备的安全性和可靠性具有非常重要的意义。

钢板弹簧断裂问题可能由多种因素引起，从材料的选择和制造工艺到使用条件的环境和负载等，都可能对钢板弹簧的断裂性能产生影响。

需要综合性地对这些因素进行研究，并提出相应的解决方案，以提高钢板弹簧的可靠性和安全性。

以下将对钢板弹簧断裂问题进行深入研究，探讨其可能的原因和解决方案。

一、材料和制造工艺钢板弹簧的材料选择和制造工艺对其断裂性能有着重要的影响。

材料的选取需要符合设备的使用条件和要求，具有足够的强度和韧性以及良好的抗蠕变性能，以保证弹簧在长时间的使用过程中不会发生断裂。

制造工艺需要保证弹簧的内部组织和结构均匀，避免出现裂纹和不良组织，从而影响其断裂性能。

在钢板弹簧的材料选择和制造工艺上，需要进行严格的控制和测试，以确保弹簧具有良好的材料和结构性能。

针对特定的使用条件和要求，也可以针对材料和制造工艺进行改进和优化，以提高弹簧的断裂性能。

二、使用条件和环境钢板弹簧在使用过程中，受到的负载和环境条件也会对其断裂性能产生影响。

在高温或低温环境下，弹簧的材料性能和力学性能可能会发生变化，从而影响其断裂性能。

如果弹簧受到超负荷或过载，也可能导致其断裂。

在设计和使用钢板弹簧时，需要充分考虑设备的使用条件和环境条件，合理选择弹簧的型号和规格，以保证其在实际使用过程中不会发生断裂。

对于特殊环境和负载条件下的弹簧，也可以进行特殊的设计和制造，以提高其断裂性能。

三、预防措施和解决方案针对钢板弹簧断裂问题，可以采取一些预防措施和解决方案，以提高其可靠性和安全性。

汽车右车身件断裂失效浅析摘要:经宏观检查，采用化学成分分析、金相分析、能谱仪（EDS）分析和扫描电镜等方法，分析了汽车右车身件断裂失效的原因。

结果表明：头部断裂面的异常物质区观察，组织呈絮状结构且较为疏松，其间存在微裂纹，断裂面显现沿晶+二次裂纹+韧窝的脆性疲劳断裂形貌特征。

因此，车身件头部区域存在铁的氧化物是造成承载时发生异常脆性疲劳破断的主要原因。

关键词: 汽车右车身件；断裂；Q355B钢；沿晶断裂；异常物质区1. 基本情况某汽车零部件公司生产的右车身件(简称车身件)采用Q355B钢制造，其主要制作工艺流程为：钢坯→轧制→铣边→钻孔→清洗→镀锌→成品。

车身件在焊装上整车后，经过涂装，发现铰链头部断裂（图1、图2，图2为图1断裂位置局部放大图）。

按设计使用要求，车身件铰链头部不允许出现这种断裂现象，故此车身件头部断裂属异常断裂失效。

图1 车身件外形结构及断裂图图2 断裂部位局部放大图及检测样块切割图2．失效样品制备根据检验分析需要，在断裂车身件上截取检测样块，进行宏观检查、化学成分、金相检验、微观形貌及微区成分分析，所截取样块的位置见图白色标线。

3. 检验内容和结果3.1宏观检查沿车身件头部断裂部位的两边分别切开后发现（图3、4），整个断裂面较平坦呈褐色，且断裂面上半部褐色比下半部褐色深，故上半部深褐色区为先断裂区，下半部浅褐色区为后断裂区；尽管断裂面间存在大量机械挤压的痕迹而破坏原始断口形貌，但仍可见断裂扩展过程中形成的台阶，故表明内壁为断裂源区，外壁为最后瞬断区；中间区域为断裂扩展区，其间出现断裂扩展台阶，具有疲劳断裂的形貌。

图3 车身件头部断口形貌图4 车身件头部断口形貌此外，断裂前无可觉察到的塑性变形，断口附近无缩颈、瞬断区的剪切唇极小，故车身件头部断裂宏观显现为异常脆性疲劳断口特征。

3.2化学成分对断裂车身件进行成分分析，结果见表1。

表1 化学成分分析结果(%) (质量分数)由表1可知，所检元素百分含量与GB/T1591-2018标准值比对，属标准规定Q355B钢的化学成分范围。

ＤＯＩ：１０．１１９７３／ｌｈｊｙ－ｗｌ２０２００１０１７　汽车悬架弹簧断裂原因分析薛喜才，邵白明（上海汽车集团股份有限公司乘用车公司，上海２０１８００）摘　要：某汽车悬架弹簧在质量测试过程中发生断裂。

通过宏观检查、化学成分分析、断口分析、金相检验、残余应力测试、硬度测试和耐久性测试等方法对弹簧断裂的原因进行了分析。

结果表明：弹簧钢丝在冷卷工序时与刀具接触过紧，两者剧烈摩擦后生热，引起弹簧组织变形而形成硬而脆的白亮层，在冲击载荷的不断作用下，白亮层先产生裂纹，并最终导致弹簧断裂。

关键词：汽车悬架弹簧；断裂；摩擦热；组织变形；摩擦热；组织变形；白亮层中图分类号：ＴＧ１１５．２ 文献标志码：Ｂ 文章编号：１００１－４０１２（２０２０）０１－００６６－０４收稿日期：２０１９－０９－１７作者简介：薛喜才（１９８１—），男，硕士，主要从事金属材料研究工作，ｘｉｃａｉｘｕｅ＠ｆｏｘｍａｉｌ．ｃｏｍＣａｕｓｅ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　Ｆｒａｃｔｕｒｅ　ｏｆ　Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　Ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ　ＳｐｒｉｎｇＸＵＥ　Ｘｉｃａｉ，ＳＨＡＯ　Ｂａｉｍｉｎｇ（Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ　Ｖｅｈｉｃｌｅ　Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ　Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０１８００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ　ｓｐｒｉｎｇ　ｗａｓ　ｆｒａｃｔｕｒｅｄ　ｄｕｒｉｎｇ　ｔｈｅ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｔｅｓｔ．Ｔｈｅ　ｃａｕｓｅｓ　ｏｆ　ｓｐｒｉｎｇｆｒａｃｔｕｒｅ　ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｂｙ　ｍｅａｎｓ　ｏｆ　ｍａｃｒｏ　ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ，ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｆｒａｃｔｕｒｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ，ｍｅｔａｌｌｏｇｒａｐｈｉｃ　ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ，ｒｅｓｉｄｕａｌ　ｓｔｒｅｓｓ　ｔｅｓｔ，ｈａｒｄｎｅｓｓ　ｔｅｓｔ　ａｎｄ　ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ　ｔｅｓｔ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｐｒｉｎｇｓｔｅｅｌ　ｗｉｒｅ　ａｎｄ　ｃｕｔｔｅｒ　ｃｏｎｔａｃｔｅｄ　ｔｏｏ　ｔｉｇｈｔｌｙ　ｉｎ　ｃｏｌｄ　ｒｏｌｌｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｈｅａｔ　ｗａｓ　ｇｅｎｅｒａｔｅｄ　ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ｓｈａｒｐ　ｆｒｉｃｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ　ｃａｕｓｅｄ　ｓｐｒｉｎｇ　ｔｉｓｓｕｅ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｆｏｒｍｅｄ　ａ　ｈａｒｄ　ａｎｄ　ｂｒｉｔｔｌｅ　ｗｈｉｔｅ　ｂｒｉｇｈｔ　ｌａｙｅｒ．Ｕｎｄｅｒ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｉｍｐａｃｔ　ｌｏａｄｓ，ｔｈｅ　ｗｈｉｔｅ　ｂｒｉｇｈｔ　ｌａｙｅｒ　ｆｉｒｓｔ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｃｒａｃｋｓ，ｗｈｉｃｈ　ｅｖｅｎｔｕａｌｌｙ　ｌｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｓｐｒｉｎｇ　ｆｒａｃｔｕｒｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ　ｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎ　ｓｐｒｉｎｇ；ｆｒａｃｔｕｒｅ；ｆｒｉｃｔｉｏｎ　ｈｅａｔ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ；ｗｈｉｔｅ　ｂｒｉｇｈｔ　ｌａｙｅｒ 汽车悬架弹簧作为悬架系统中的关键零件，直接影响到悬架的减震性能、阻尼性能以及行驶的稳定性［１］。

弹簧断裂原因分析报告弹簧是一种广泛应用于工业和日常生活中的机械零件，其具有弹性变形和恢复的特性。

然而，有时候弹簧会发生断裂的情况，这可能会导致机械系统的故障或事故发生。

因此，对于弹簧断裂原因的分析非常重要，以便采取相应的预防措施。

弹簧的断裂原因是多样的，以下是一些常见的原因分析：1. 材料质量问题：弹簧制造过程中所选用的材料可能存在质量问题。

例如，材料的强度不符合设计要求，存在缺陷或杂质等。

这些问题可能导致弹簧在使用过程中发生过早的疲劳断裂。

2. 过载或过应力：当弹簧承受超出其承载能力的应力或载荷时，会导致弹簧瞬间失去弹性变形的能力，从而发生断裂。

过载通常是由于设计不当、使用不当或突发的外力冲击等原因引起的。

3. 疲劳断裂：长期重复加载和卸载会导致弹簧的疲劳断裂。

如果弹簧在使用过程中受到频繁的动态应力加载，而弹簧材料的强度和耐久性不够，就容易发生疲劳断裂。

4. 腐蚀或腐蚀疲劳：当弹簧长时间处于恶劣的环境中，如潮湿、高温或有腐蚀性物质的环境，弹簧材料容易受到腐蚀性介质的侵蚀。

腐蚀会损害弹簧的表面或内部结构，导致腐蚀疲劳断裂。

5. 不当安装或维护：如果弹簧在安装或维护过程中受到错误的处理或操作，如过紧或过松的安装、弯曲或扭转过载等，就可能导致弹簧断裂。

此外，缺乏定期检查和维护也可能使弹簧受到磨损或损坏，进而导致断裂。

针对弹簧断裂的原因分析，下面是一些预防和解决措施建议：1. 选择高质量的材料，并确保材料符合设计要求。

2. 严格控制弹簧所承受的应力或载荷，避免过载。

3. 进行弹簧的疲劳寿命试验和使用寿命评估，并根据结果调整设计和使用要求。

4. 在恶劣环境下使用时，采取相应的防腐措施，如表面镀层、材料的选择和密封等。

5. 确保正确的安装和维护程序，并遵循制造商提供的建议。

总之，弹簧断裂的原因可以有很多，包括材料质量、过载、疲劳、腐蚀以及不当安装和维护等。

通过对断裂原因的分析，可以采取相应的预防措施，从而提高弹簧的使用寿命和减少故障风险。

钢板弹簧断裂问题研究钢板弹簧断裂问题的研究主要包括以下几个方面：一、断裂原因分析钢板弹簧断裂的原因非常复杂，主要包括材料、设计、加工、使用和环境等方面的问题。

材料的选择对于钢板弹簧的性能和寿命有着至关重要的影响。

如果材料的硬度、强度、韧性等性能不符合要求，就会导致弹簧出现断裂的问题。

设计方面的问题也是造成断裂的重要原因之一。

如果设计的弹簧尺寸不合理、形状不当、应力集中等问题，都会导致断裂问题的发生。

加工质量不良、工艺不当也会导致弹簧在使用过程中出现断裂的问题。

使用和环境因素也会对弹簧的寿命产生重要影响，如果使用不当或者在恶劣的环境条件下使用，都会加速弹簧的疲劳破坏，导致断裂问题的发生。

二、断裂形式研究钢板弹簧断裂的形式主要包括疲劳断裂和弯曲断裂两种情况。

疲劳断裂是指钢板弹簧在长期交变载荷作用下，由于应力集中和微小缺陷的存在，导致弹簧出现裂纹并最终断裂的一种破坏形式。

而弯曲断裂则是指在过载或者瞬态荷载作用下，弹簧出现了弯曲形变，进而导致其断裂。

了解断裂形式对于找出断裂原因和采取相应的措施具有重要的意义。

三、断裂预测和寿命评估通过对钢板弹簧的工作条件、载荷状况、材料性能等因素进行分析和计算，可以预测弹簧的寿命，并进行寿命评估。

这对于提前发现弹簧断裂的可能性，采取相应的维护和保养措施具有重要的意义。

对于关键的工程结构，也可以通过对弹簧寿命的评估，来指导工程设计和使用。

四、防止断裂的措施为了有效解决钢板弹簧断裂问题，可以从以下几个方面采取措施。

通过优化材料的选择和热处理工艺，提高弹簧的材料性能，防止弹簧出现断裂问题。

对弹簧的设计进行优化，减小应力集中，提高结构的可靠性。

加强制造工艺的管理，确保弹簧在加工过程中得到充分的保证。

对弹簧的使用和维护也非常重要，要求操作人员按照使用说明书的要求进行操作和维护，减小弹簧的疲劳破坏。

通过对弹簧的寿命进行评估，对于预防和减少弹簧断裂问题也具有重要的作用。

钢板弹簧断裂问题的研究对于提高机械设备的安全性和可靠性具有重要意义。

弹簧疲劳断裂或失效的原因分析一、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。

1、弹簧的疲劳断裂：弹簧的疲劳断裂属于设计错误，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。

2、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。

3、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三、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％。

52CrMnBA钢板弹簧断裂失效分析颜婧;冯继军;张鑫明;卢柳林;刘胜;孙晓芬【摘要】渣土车的钢板弹簧(52 CrMnBA)在工作过程中发生多片板簧片断裂或开裂失效.采用宏观裂纹分析、金相分析、扫描电镜分析及能谱分析、硬度检测、化学成分检测等手段对失效板簧进行了分析.结果表明:板簧失效模式为起源于表层腐蚀坑处的疲劳断裂.板簧在使用过程中表面防护层脱落,基体裸露在大气环境下,表层产生许多腐蚀坑,导致应力集中,裂纹从腐蚀坑底部萌生,裂纹萌生后,板簧在大应力作用下发生了疲劳断裂.板簧的硬度偏低也导致了板簧的疲劳寿命降低.板簧表面腐蚀坑内的腐蚀产物主要为铁的氧化物,在腐蚀坑与基体交界处发生了Cr元素的富集.【期刊名称】《失效分析与预防》【年(卷),期】2016(011)004【总页数】6页(P250-255)【关键词】52CrMnBA钢板弹簧;腐蚀坑;应力集中;疲劳断裂【作者】颜婧;冯继军;张鑫明;卢柳林;刘胜;孙晓芬【作者单位】东风商用车有限公司技术中心工艺研究所,武汉430056;东风商用车有限公司技术中心工艺研究所,武汉430056;东风商用车有限公司技术中心工艺研究所,武汉430056;东风商用车有限公司技术中心工艺研究所,武汉430056;东风商用车有限公司技术中心工艺研究所,武汉430056;东风商用车有限公司技术中心工艺研究所,武汉430056【正文语种】中文【中图分类】U463汽车钢板弹簧是汽车悬架中的一种弹性元件，它是由若干片等宽但不等长不等曲率的合金弹簧片组合而成的一根近似等强度的弹性梁[1]。

在重载商用车中，钢板弹簧有前簧和后簧之分。

钢板弹簧的中部通过U型螺栓(又称骑马螺栓)固定在车桥上，两端的卷耳用销子铰接在车架的支架上。

这样，通过钢板弹簧将车桥与车身连接起来，起到缓冲、减振、传力的作用。

因此，钢板弹簧在工作过程中主要承受冲击、弯曲、振动载荷，以及各片之间因相互接触而产生的摩擦或碰撞。

昆明地铁车辆一系钢簧断裂故障分析与维护摘要：目前，全球运营中的地铁车辆一系悬挂大多使用的是钢弹簧结构。

作为车辆一系悬挂的核心部件，一系钢弹簧连接着构架与轮对，能够很好的缓冲轮轨作用力的振动与冲击，提高乘客的舒适性和行车安全。

在昆明地铁车辆设计与运行中，广泛采用了一系钢簧装置承载和减振。

作为运行稳定的关键部件，一系钢簧的质量特性对车辆的动力学性能和运行品质有着重要的检验能力。

随着昆明地铁的运行里程和载客量增加，因一系钢簧断裂的故障逐渐增多，给列车行车安全造成了隐患。

因此，分析造成钢簧断裂的因素与提出整改措施成为稳定列车运行重要的课题。

关键词：一系钢簧，疲劳断裂，检查与维修引言随着我国高速动车组运行速度的逐步提高，确保车辆安全、平稳运行已成为第一要务。

一系钢弹簧是铁路机车车辆一系悬挂的重要部件，一般采用螺旋压缩弹簧，又被称为螺旋弹簧、高圆簧、轴箱弹簧。

钢弹簧应用广泛，种类繁多，是工业领域一种很重要的机械元件。

昆明地铁一系钢簧采用的是圆柱螺旋钢簧，地铁列车圆柱螺旋钢簧材质一般为60Si2Mn，此圆柱螺旋钢簧具有以下优点：静挠度大、固有频率低、低频隔振性能好、耐受油、水和溶剂等的侵蚀，不受温度变化的影响，不会老化或者蠕变，批量生产时特性变化很小等优点。

但是随着地铁历程和载客量的增加，昆明地铁列车运行过程中，部分钢簧时常发生钢簧失效情况，主要表现为：1.因钢簧缺陷造成钢簧断裂；2列车运行过程中，转向架发生倾斜或车辆轴重分配不均；因钢簧刚度衰减使车辆抗侧滚性能下降等。

在钢簧失效故障中，最为典型的是钢簧断裂。

1.钢簧断裂原因分析通过分析断裂钢簧的断口特征，发现在钢簧断口部位均存在不同程度的裂纹、夹杂或组织缺陷。

1.1原材料的质量问题一钢簧的金属性能、内部结构和外观质量会导致钢簧的疲劳强度增加。

如果钢簧在熔炼过程中掺入非金属杂质（比如空气与其他金属元素），钢簧中的杂物层与钢簧基面之间会产生相应的应力，直接导致疲劳裂纹的发生；其次，钢簧的表面质量与钢簧的抗疲劳性能有着密切的关系。