弹簧失效的原因分析

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。