波形弹簧疲劳失效分析与预防
弹簧操作机构常见故障现象原因及预防讲义
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BLK222机构
BLK222机构过储能（未在现场调整过弹簧的机构） 过储满能现象： 1. 合闸拐臂头搭在合闸挚子的滚轴上； 2. 储能弹簧上的红线越过弹簧毂上的红线大概（越过角度的多少视过储能角度），在
如下图位置 如过储能严重的则回造成弹簧断裂。
故障，并更换故障件；
3.检查储能回路并处理完毕后，重新储能，测试开关的分合速度 等参数，如各参数合格并弹簧储能角度未超过最大允许角度， 则该机构可以继续使用；如有测试参数无法调整合格或弹簧储 能角度超过最大允许角度，则需更换机构弹簧或更换整个机构 。
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定电源.以免烧毁线圈； 2.严禁将电源电压不通过辅助接点而直接加在线圈上 ； 3.避免出现机构机械闭锁；如出现则需解锁后再动作开关； 4.试验前检查继电保护的完好性，及回路是否连接紧密等。
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BLK222机构
BLK222机构过储能（未在现场调整过弹簧的机构） 未储能现象： 1.储能指示杆处于未储能位置 2.合闸拐臂未搭在合闸挚子的滚轴上； 3.储能弹簧上的红线与弹簧毂上的红线大概在如下图位置。
3. 机构弹簧完全储满能后再操作开关；
4.分合闸操作时不得手动触发脱扣器(或挚子)。
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BLG1002A机构
BLG1002A机构分合闸线圈烧 毁 现象：线圈有烧毁或过热痕迹 ，严重的线圈将烧焦并引起周 围设备有烧灼痕迹
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弹簧疲劳断裂原因
弹簧疲劳断裂原因弹簧是一种常见的机械零件，它广泛应用于各种机械装置及设备中。
但在使用过程中，弹簧很易发生疲劳断裂。
那么，引起弹簧疲劳断裂的主要原因是什么呢？1. 弹簧材质问题弹簧材质的选择十分重要。
如果材质选择不当，很可能会造成弹簧疲劳断裂。
弹簧材质应根据弹簧的使用条件来选择，比如加载、温度、湿度等等。
如果使用环境的温度、湿度等参数超出了弹簧材料所能承受的范围，那么就会导致弹簧变形，甚至疲劳断裂。
2. 加工工艺问题弹簧的加工工艺也很重要。
如果制作工艺不当，就会导致弹簧出现缺陷，比如表面裂纹、内部金属错层等。
这些缺陷都容易使弹簧出现疲劳断裂的情况。
3. 设计问题弹簧设计的合理性也是影响弹簧寿命的重要因素。
在弹簧设计时，应根据所要承受的载荷和使用环境，合理选择弹簧的强度和形状。
如果弹簧设计不合理，就会出现弹簧受力不均、应力集中等问题，从而导致弹簧极易疲劳断裂。
4. 使用环境问题弹簧的使用环境也会影响弹簧的寿命。
比如，弹簧在高温、低温、潮湿、腐蚀等恶劣环境下使用，都容易加剧弹簧的疲劳断裂。
5. 使用方式问题有些弹簧在使用时需要采用特定方式，如果不按照要求使用，也容易引起弹簧疲劳断裂。
比如，一些弹簧在使用时要求垂直放置或在特定的角度内使用，如果使用角度不对，就会让弹簧因载荷分布不均而出现疲劳断裂。
因此，要防止弹簧出现疲劳断裂，就必须从上述方面入手，选用合适的材料、科学严谨的制作工艺和设计要求、规范的使用方式，避免在使用过程中出现杂质、压痕、氢脆等因素，及时减轻弹簧的负载，在到达使用极限时可以进行更新或更换，这样才能使弹簧在使用中更加稳定、可靠。
弹簧疲劳测试,弹簧疲劳试验检测2024
弹簧疲劳测试，弹簧疲劳试验检测（二）引言概述：弹簧疲劳测试是一种重要的质量控制方法，用于评估弹簧在长期使用过程中是否会出现失效。
弹簧需要经受大量循环加载和卸载，这可能导致材料疲劳并最终引发断裂。
弹簧疲劳试验检测通过模拟实际使用条件来测试弹簧的耐久性和寿命，并确保产品的安全性和可靠性。
本文将详细介绍弹簧疲劳测试的原理、方法和常见的检测技术，以及如何评估测试结果并改进弹簧设计。
1. 弹簧疲劳测试的原理1.1 力学行为分析：弹簧在受力时的变形行为和应力分布情况对其疲劳性能有重要影响。
通过力学分析，可以确定适当的加载方式和加载范围，以模拟实际使用条件。
1.2 疲劳寿命预测：弹簧的疲劳寿命可根据材料的疲劳强度和加载条件进行预测。
预测模型的建立和参数确定是弹簧疲劳测试的重要内容之一。
2. 弹簧疲劳测试的方法2.1 恒载荷疲劳测试：将弹簧置于恒定的载荷下进行循环加载和卸载，以评估其在长期使用过程中的寿命和性能。
这种方法可以模拟一些常见的需求，如汽车悬挂系统中的弹簧。
2.2 变载荷疲劳测试：弹簧在实际使用中会受到不同幅度和频率的载荷，为了更准确地模拟这种使用条件，可以采用变载荷疲劳测试方法。
通过改变加载幅度和频率，评估弹簧在不同工况下的寿命和性能。
2.3 环境因素测试：弹簧在不同的环境条件下可能会表现出不同的疲劳行为。
通过模拟不同的温度、湿度和腐蚀等环境因素，评估弹簧在极端条件下的耐久性和寿命。
3. 弹簧疲劳试验检测的常见技术3.1 力学性能测试：包括张力和弯曲等力学性能的测试，以评估弹簧在受力过程中的变形行为和应力分布情况。
3.2 力学性能测试：通过加载和卸载测试，评估弹簧在循环加载过程中的寿命和性能。
常见的测试方法包括恒载荷疲劳试验和变载荷疲劳试验。
3.3 环境适应性测试：模拟不同环境条件下的温度、湿度和腐蚀等因素，评估弹簧在不同环境下的耐久性和寿命。
4. 评估测试结果并改进弹簧设计4.1 寿命评估：根据疲劳测试的结果，可以通过统计分析等方法评估弹簧的疲劳寿命和可靠性。
波形弹簧的失效分析与改进设计
波形弹簧的失效分析与改进设计口金胜秋 口蒋哲昊 口叶超博西华电器(江苏)有限公司 南京 210046摘 要:针对波形弹簧的失效现象，通过断口形貌分析、硬度分析与微观结构分析，确认由于刚度设计不足，导致在洗衣机工作过程中波形弹簧产生相对转动，造成材料，厚度减小，最终在动态载荷作用下疲劳断裂。
针对以上失效原因，应用MATLAB 软件分析波形弹簧刚度的关键因子，提出具有可行 性的改进设计方案。
关键词： 失效改中图分类号：TH135 文献标志码：A文章编号$1000 -4998(2021)02 -0052 -06Abstract : In view of thc failure of the waw spring , through fracture morpholofy analysis , hcdnessanalysis and micastructure analysis , P was confirmed that due to insufficient stiPness design , the waw spring paoduced aeeatoaeaotatoon duaongthewoakongpaocesotthewashongmachone , causongmateaoaeweaaandthickness reduction , and finlly fatigue fracture was generated under the action of dynamic load. A view of theaboaesouaceottaoeuae , MATLABsottwaaewasused toanaeyzethekeytactoasotthewaaespaongaogodoty , and a feasible improved design schema was proposed.Keywords ：Wave Spring Failurr Improvemedt1研究背景传动系统是滚筒洗衣机的重要组成部分,轴承是 传动系统的关。
弹簧振动失效断口分析
摘
要： 针 对某一具体案例对弹簧进行 了振 动失效断口分析。试验结果表 明， 弹簧在振动和阀板往复摆动的 交变应力作
用下， 在弹簧双联腿部位产生了疲劳失效； 弹簧折弯处由于半径过小， 在折 弯内表 面处产生了初始裂纹 ， 该 区是弹簧结构 的薄弱 区域 ， 疲 劳失效往往 易起 源于该区域 ； 疲劳最终断裂区显示 ， 最后断裂为所受扭转力矩造成； 可通过增大双联腿 折 弯半径 ， 克服折 弯缺陷， 并在弹簧服役过程中控制轴 向串动 ， 防止双联腿部位 出现扭转 力矩， 从 而避免该处产生失效。 关键词 ： 振动失效 ； 疲劳失效 ； 弹簧折弯处
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ｖ ｉ ｂ ｒ ｔ ａ ｉ ｏ ｎ ｉ ｆ ｕ ｌ ｕ ｒ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｙ ｓ ｉ ｓ Ｗ ａ Ｓ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｄ ｏ ｕ ｔ ｆ ｏ ｒ ａ ｓ ｐ ｅ ｃ ｃ ｃ ａ ｓ ｅ ｏ ｆｔ ｈ ｅ ｓ ｐ ｒ ｉ ｎ ｇ ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｔ ｅ ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ａ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｓ ｐ ｒ ｉ ｎ ｇ ｄ ｏ ｕ ｂ ｌ ｅ — ｌ ｅ ｇ — ｂ ｉ ｔ ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｅ ｄ ｆ ａ ｔ ｉ ｇ ｕ ｅ ｆ ａ ｉ ｌ ｕ ｒ ｅ ｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ａ ｌ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｎ ｇ． ｓ ｔ ｒ ｅ ｓ ｓ ｆｖ ｏ ｉ ｂ ｒ ｔ ａ ｉ ｏ ｎ ｎｄ ａ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｃ ｋ ａ ｎ ｄ ｆ ｏ ｒ ｔ ｈ ｓ ｗ ｉ ｎ ｇ ０ ／ ｖ ｌ ａ ｖ ｅ
中 图 分 类号 ： Ｔ Ｈ１ ６ 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： １ ０ ０ １ — ３ ９ ９ ７ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ — ０ ２ ６ ０ — ０ ２
弹簧的失效分析与预防~参考！
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。
波形弹簧疲劳失效分析与预防
波形弹簧疲劳失效分析与预防/作者：未知文章来源：本站原创点击数：838 更新时间：2007-11-12 16:26:20 | 【字体：小大】一、引言弹簧行业在整个机械制造业当中虽然是一个小行业，但其所起到的作用是绝对不可低估的。
随着开放程度的不断深入，在引进的机械制造业、汽车、石化及电力等工业装备在国内得到了大量的应用。
相应地我们也了解一些具有优越性能的新型零部件，多层波形弹簧就属于一种较新的弹性元件。
普通的单层波形弹簧是一个金属圆环上具有若干个峰谷的弹性元件。
而多层波形弹簧看上去就是由若干个普通的单层波形弹簧组合而成的，区别在于它不是简单叠加的，而是通过一种特殊的连续绕制工艺加工而成。
二、分类与工作原理波形弹簧通常分为：a、单层波形弹簧、单层封闭型呈“O”形状波形弹簧、单层开口型呈“C”形状波形弹簧；b、多层峰对峰式（串联式）波形弹簧；c、多层叠峰式也称嵌套式（并联式）；单层波形弹簧：适用于短位移和中低弹力的工作条件、具有很好的可靠性和较高工作原理：波形弹簧具有圆柱弹簧和碟形弹簧的双重工作原理的精确度。
多层波形弹簧对峰式（串联式）：弹力值与圈数成反对比，其主要应用于：大位移、中低弹力要求，是圆柱弹簧的替代品。
嵌套式（并联式）：弹簧的力值与圈数成正比，在发生巨大弹力的同时，还可以保持波形弹簧所有的精确特性，在许多场合中可以用嵌套式（并联式）波形弹簧代替碟形弹簧使用。
三、材料、温度对疲劳失效影响就同一种材料而言：细晶粒组织的材料比粗晶粒组织的材料具有更高的屈服强度和疲劳弹度；表面强化处理的比未经过强化处理的疲劳寿命要高得多；材料表面粗糙度愈小，应力集中愈小，疲劳强度愈高；有冶金缺陷的材料疲劳寿命也就会大大降低，使弹簧提前产生疲劳失效。
用普通弹簧钢生产的波形弹簧具有弹性好，导电性、耐磨性强，正常温度下（温度？200？时）弹簧疲劳失效处于正常范围以内。
但弹簧随着温度的增加，弹性会逐渐减小，失效现象将会明显增加。
疲劳断裂失效分析与表面强化预防
１ ．结构材料的疲劳失效特征
疲劳失效是材料在循环载荷作用 下发生 的损伤和破 坏过程 。一般而言疲劳断裂包 括裂纹 的萌 生 、裂纹 的扩
展和最终 的断裂三个过程 ，因此疲 劳断 口上有 三个相对
对疲劳断裂失效而 言，应该将疲 劳裂纹 的萌生 与疲 劳裂纹的扩展 （ 包括疲 劳小裂纹和长裂纹的扩展） 结合 起来 ，综合考 虑 疲 劳 裂 纹 的 “ ” 与 “ ” 的 过程 ， 裂 断
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特征 ：
其 一， 劳裂纹源多位 于应 刀痕 、压 痕 、擦 伤 、锻 造 皱 皮 、折 ｌ 叠 、疏松 、空洞 以及组织 中的晶界与孪 品界 、熔渣 、夹 杂物 、白点 、第二相粒子 、滑移集 中带 和形 变集 中带 等 部位都易于萌生疲劳裂纹 。 其二 ，疲劳裂纹扩展时 ，在延展性 好 的材料上易 产 生疲劳条带 ，在 脆性材料上多产生银纹或剪切带。 其三 ，对于疲 劳断裂 的瞬 断区 ，延展性好 的材料 多 以韧窝形态发生切 断 ，在脆性材料 上多产生结 晶特征 的
（ ）疲劳失效为低应力长时间无 明显 塑性 变形 的宏 １
观脆性断裂。
（ ）疲劳失效是 由材料局部的组 织不 断发生损伤变 ２
化并且逐 渐 累积而 成 ，疲 劳总 是从 最 薄弱 的 区域 开始
（ 图 １。 见 ）
强调了裂纹的萌生 和扩展两个 阶段 。一 个零件要 “ 裂” 必须有裂纹 的产生并使裂纹长大 ， 要想 “ 断” 必须是零
匀性 ，决定了疲 劳失效具有随机性 。
章， 对存在一定尺寸的裂纹或缺陷，通过分析剩余寿命
／ 剩余强度来计 算构 件 的安 全 ，一方 面可充 分发 挥材 料
钢铁制弹簧的疲劳强度与可靠性分析
钢铁制弹簧的疲劳强度与可靠性分析1. 引言钢铁制弹簧作为一种常见的弹性元件，在各行业中广泛应用。
弹簧承受着循环负荷的作用，长期使用后容易出现疲劳破坏。
因此，研究钢铁制弹簧的疲劳强度和可靠性是十分重要的。
2. 疲劳强度分析疲劳强度是描述材料在循环应力作用下耐受循环负荷次数的能力。
钢铁制弹簧在实际使用中，会受到不同的应力作用。
首先，我们需要确定弹簧的工作条件，并进行应力分析。
应力分析可以通过应力-应变关系、应力变化曲线等方法进行。
然后，结合材料的疲劳曲线，可以得到弹簧的疲劳强度。
疲劳强度的计算通常使用疲劳极限和安全系数相结合的方法。
3. 疲劳寿命预测疲劳寿命预测是评估弹簧在给定工作条件下能够承受多少个循环负荷的方法。
一般分为基于应力的疲劳寿命预测和基于损伤机制的疲劳寿命预测。
基于应力的方法基于弹簧的应力状态，通过应力幅与应力平均值之比来预测疲劳寿命。
基于损伤机制的方法则基于损伤积累理论和损伤参数，通过监测和计算弹簧的损伤程度来预测疲劳寿命。
4. 可靠性分析可靠性是指弹簧在规定的使用寿命内完成指定功能的概率。
对于弹簧的可靠性分析，我们需要确定使用寿命、故障率和可靠度。
使用寿命可以通过疲劳寿命预测得到，而故障率和可靠度可以通过故障数据分析和可靠性理论计算得到。
可靠性分析还需要考虑弹簧在使用过程中的可修复性和可更新性。
5. 影响因素分析影响钢铁制弹簧疲劳强度和可靠性的因素有很多，包括材料的性能、表面处理、制造工艺、应力分布等。
材料的选择对疲劳强度和可靠性有着重要影响。
同时，表面处理和制造工艺也会影响弹簧的疲劳性能。
应力分布是影响疲劳破坏的重要因素，通过优化设计可以改善应力分布，提高弹簧的疲劳强度和可靠性。
6. 优化设计与改进措施为了提高钢铁制弹簧的疲劳强度和可靠性，可以采用一些优化设计和改进措施。
比如，选择合适的材料、改善表面处理、优化制造工艺、优化几何形状以及优化弹簧的应力分布等。
这些措施可以通过计算机仿真和实验验证来确定其效果。
弹簧抗疲劳断裂知识
弹簧的抗疲劳断裂知识主要包括以下几个方面：1.疲劳断裂的定义：疲劳断裂是指材料在承受重复加载或交变载荷时，即使载荷远低于材料的抗拉强度，也会在材料内部形成裂纹，并随着载荷循环次数的增加而逐渐扩展，最终导致断裂的过程。
2.弹簧疲劳断裂的原因：o材料内部或表面存在的缺陷（如夹杂物、裂纹、加工痕迹等）是疲劳裂纹的萌生点。
o高应力集中区域，如弹簧的拐角、螺距变化处、表面划痕等，会加速疲劳裂纹的形成与发展。
o长期承受交变应力，即使应力幅值不大，但由于应力循环次数过多，也可能导致疲劳断裂。
3.影响弹簧疲劳强度的因素：o材料性能：材料的抗拉强度、屈服强度、硬度、韧性、疲劳极限以及热处理状态都对疲劳强度有直接影响。
o设计因素：弹簧的几何形状（如线径、节距、有效圈数等）、表面质量、应力分布状况等。
o工作条件：弹簧承受的载荷大小、加载频率、环境温度、腐蚀性介质等。
4.提高弹簧抗疲劳断裂的措施：o材料选择：使用具有良好疲劳性能的弹簧专用材料，如高弹性合金钢等，并确保材料内部洁净、无明显缺陷。
o设计优化：合理设计弹簧的几何形状，减少应力集中，如采用较大的过渡圆角、适当增大有效圈数等。
o加工与表面处理：严格控制加工精度，减少表面缺陷，进行表面强化处理（如喷丸、抛光）以提高疲劳强度。
o热处理工艺：选择合适的热处理工艺，以提高材料的综合力学性能，包括硬度、强度和韧性。
5.疲劳寿命评估与测试：通过应力-寿命（S-N）曲线、高周疲劳试验、低周疲劳试验等方法评估弹簧的疲劳寿命，并据此选择合适的弹簧设计和使用方案。
通过以上各项措施，可以有效提高弹簧的抗疲劳断裂性能，确保其在长期使用中保持稳定的功能性和安全性。
弹簧疲劳断裂或失效的原因分析
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％。
某型号弹簧的失效分析
在对弹簧进行断口分析后总结了可能造成弹簧失 效的原因，具体分析如下： 1.1 荷载问题
对 于 弹 簧 应 用 过 程 而 言 ，元 件 的 荷 载 参 数 非 常 关 键，其中，工作载荷及疲劳试验载荷下应力分布、受力 情况等都具有重要的研究意义。检测人员借助计算分 别测量出弹簧的工作载荷为 55780 N、弹簧疲劳试验最 大载荷为 69725 N、弹簧疲劳试验最大载荷为 41835 N 咱1暂。并且利用弹簧可靠度计算等方式得出，从工作载荷、 疲劳 试 验 最 大 、最 小 载 荷 所 受 的 应 力 分 析 来 看 ，HXD1 型 一 系 弹 簧 受 垂 向 力 作 用 ，主 要 是 机 车 自 身 的 重 力 和 运行时垂向振动引起的附加载荷交替作用。加之弹簧 本身的受力方向呈现出倒三角形，因此，两端的受力要 远远高于中间位置，弹簧的端圈断裂可能性较高。 1.2 无线疲劳寿命强度曲线因素
为了进一步提升对相应问题的分分析、 金相检测、硬度测试、拉伸测试、冲击测试、非金属夹杂 物评定、宏观检测与 SEM 分析进行全面分析。
（1）弹簧化学成分分析、金相检测、拉伸测试、冲击 测试、非金属夹杂物评定符合相关标准及技术要求，弹 簧断口硬度偏高，
在通过对弹簧的整个生产制造过程的核查时，发现 弹 簧 的 各 项 出 厂 检 测 记 录 均 合 格 ，磨 簧 工 序 存 在 部 分 员 工 产 量 远 远 超 过 其 他 员 工 的 情 况，结 合 弹 簧 断 口 硬 度检测结果偏高的情况，判断弹簧断裂的可能是为：采 用钟摆式磨簧机磨削弹簧端面，进给方式为人工手动 进给，在弹簧磨削过程中，部分操作者为提高产量故意 提高弹簧的磨削进给量，导致弹簧端面局部淬火，产生 隐 针 马 氏 体 ，形 成 白 亮 层 。导 致 弹 簧 端 面 局 部 脆 性 增 加，容易引发断裂。 1.5 实际弹簧实际运营情况分析
弹簧热处理常见的问题及预防
弹簧热处理常见的问题及预防热处理是指材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。
而在弹簧的热处理过程中会出现这样那样的问题，那么我们该如何预防那些问题的出现呢？弹簧热处理常见问题一：开裂和变形弹簧淬火后的开裂和变形是热应力和组织应力共同作用的综合结果。
热应力是弹簧在淬火加热和冷却的过程中材料表面和内部存在温差造成热胀冷缩不一致造成的。
组织应力是由于奥氏体和其转变产物的比容不同以及弹簧的表里各部分之间的组织转变时间不同造成的内应力。
热应力的特点是弹簧表面受到压应力，内部受到拉应力。
组织应力的特点是弹簧表面受限时发生永久变形，如果超过强度极限，弹簧机会开裂。
一般说，大多数弹簧的线径都比较细，热应力相对比较小，占主要的组织应力，尤其有些弹簧在水淬以后组织应力很大，如控制不当容易造成开裂。
预防淬火裂纹，从热处理方面应该减少内应力着手，在淬火的过程中注意一下几点：（1）过热倾向较大的弹簧材料如65Mn，Si-Mn系弹簧钢，加热温度不宜取的太高，以免过热。
（2）在保证淬透的情况下，尽量使用冷却性能温和的介质。
对线径较粗，油淬不能淬透，要改用水淬的弹簧，加热温度可以适当降低20-40℃，水冷到250℃左右即可出水空冷，以减少组织应力。
（3）淬火后的弹簧要及时回火，水淬的弹簧最好能立即回火，油淬弹簧一般也应在8h内回火完毕，一时来不及回火的弹簧应先进行一次低温消除应力回火。
弹簧和其他刚性零件不同，柔度大，加热时容易变形，为减少变形，可使用淬火压床进行定型淬火，在回火时则可采用定型夹具，套芯棒、管子或对弹簧间距加入楔子等办法把变形矫正后回火。
弹簧热处理常见问题二：过热和过烧淬火加热温度过高或在高温下停留的时间过长，都会使奥氏体晶粒粗大，淬火后得到粗针状的马氏体组织，甚至出现魏氏组织，弹簧过热后脆性上升，疲劳性能下降，容易形成淬火裂纹，或弹簧早期失效。
弹簧过热后可以通过细化晶粒的退火予以补救。
弹簧疲劳断裂案例分析
弹簧疲劳断裂案例分析一·引言现代工业社会的不断进步，人类生活质量不断提高，对工业产品各项功能的“安全性”、“环保型”、“舒适性”程度要求越来越高。
弹簧作为工业产品中不可缺少的基础元件，弹簧的性能直接关系到工业产品整体的质量水平的高低。
关于弹簧的问题中，经常碰到和最终要解决的问题是“弹簧疲劳断裂及应力松弛”。
这是弹簧工作过程中失效的两种主要形式。
弹簧工作中后者更为普遍。
应力松弛及弹性衰减的现象意味着弹簧弹性功能的部分丧失，甚至全部丧失。
由此可见，提高弹簧疲劳寿命研究应力松弛和弹性衰退的规律及影响因素，对研制新的弹簧材料及抗应力处理技术，对不断提高企业和行业竞争力，对国民经济的发展，不断提高我国弹簧产品及弹性材料研制的科学技术水平，都有重大意义。
二·弹簧的疲劳断裂通常疲劳断口是由疲劳源、裂纹扩展区、最后瞬时断裂区三部分组成。
疲劳源有时非常清楚，有时则不清晰。
裂纹扩展区和最后瞬时断裂区则是主要组成部分。
裂纹扩展区的特征：表面比较平滑，是裂纹缓慢扩展、裂纹面相互接触及摩擦造成的结果。
它是一种脆性的断裂特征，裂纹扩展方向与最大拉应力方向垂直。
通常可以用肉眼发现断口上呈现海滩状、贝壳状或年轮状的花样。
可以根据裂纹扩展方向与海滩状条纹相垂直的现象及其曲率半径最小的特征来确定弹簧断裂的疲劳源。
瞬时断裂区特征：疲劳裂纹不断扩展到一定程度后，有效的承载面积不断减少，相应的工作应力逐渐增大，当该应力超过了弹簧的断裂应力时，弹簧就会瞬时断裂。
其特征是断口比较粗糙、凹凸不平。
疲劳断裂的微观特征：疲劳裂纹大多数在晶粒边界、相界、夹杂物和脆性碳化物之间开始生成，然后逐渐向内扩展。
疲劳断口的微观特征主要表现在裂纹扩展区上。
扩展区的主要微观特征是疲劳条带。
疲劳条带有以下特征：①条带的形态是起伏或涟波状；②每一条带代表一次循环载荷；③由条带可以断定裂纹前沿线在前进时的位置；④条带有脆性和塑性的。
三·案例分析（1）轿车气门弹簧断裂①事故描述：气门弹簧是汽车发动机的重要零部件，它不仅控制发动机气门的开闭，还是极为重要的安全部件，故各汽车厂商对发动机气门弹簧的质量都极为重视，内燃机气门弹簧技术条件JB/T 10591-2007要求其台架疲劳试验2300万次不断裂。
弹簧为什么会断裂，该如何避免呢
弹簧承受的应力主要有：弯曲应力、扭转应力、拉压应力和复合应力等。 弹簧的故障模式主要有：断裂、变形、松驰、磨损。其中最主析是断裂和变形。
1、疲劳断裂：弹簧在循环载荷作用下的断裂； 2、磨损：磨损分为：磨料、疲劳和腐蚀磨损断裂； 3、氢脆、镉脆、黑脆：由于弹簧材料中有杂质含量过高引起的脆断； 4、应力腐蚀断裂：在拉应力和腐蚀介质共同作用下引起弹簧断裂现象； 5、腐蚀疲劳断裂：弹簧在循环载荷和腐蚀介质共同作用下发生的断裂；
6、脆性断裂：弹簧断裂中绝大部属于脆性断裂。只有当工作温度较高时，才有可能出现塑性断裂。在工程上把疲劳断裂、 应力腐蚀断裂及氢脆断裂等称为脆性断裂。
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弹簧是机械产品中的重要基础件之一。它的种类很多，按形状划分有：螺旋弹簧、片簧、碟形弹簧、环形弹簧、平面蜗卷弹 簧等；按承载特点划分有：压缩、拉伸、扭转弹簧等。那你们弹簧异常断裂的原因是什么？弹簧厂家小编为大家讲解吧。
弹簧弹力失效的原因
弹簧弹力失效的原因
弹簧弹力失效的原因通常有以下几种：
1. 腐蚀：如果弹簧长时间暴露在潮湿或腐蚀性环境中，它的表面可能会受到腐蚀，导致弹簧失去弹力。
2. 材料劣化：若弹簧使用时间过长，其材料会逐渐老化，导致弹簧的应力状态发生变化，使得弹簧失去一定弹力。
3. 疲劳断裂：若弹簧长时间处于高应力状态下，反复工作许多次，就会发生疲劳断裂，使得弹簧失去弹力。
4. 磨损：若弹簧受到长时间的磨擦或摩擦，则会导致弹簧的表面磨损，使得弹簧失去弹力。
综上所述，弹簧弹力失效的原因有多种，但腐蚀、材料劣化、疲劳断裂和磨损是最常见的原因。
为避免弹簧失效，需要采取适当的保养和维护措施，避免弹簧暴露在潮湿或有腐蚀性的环境中，掌握合适的使用范围和次数，以及注意弹簧的定期更换和检查。
弹簧疲劳测试,弹簧疲劳试验检测(一)
弹簧疲劳测试，弹簧疲劳试验检测（一）引言：弹簧疲劳测试是对弹簧在长期使用过程中的疲劳特性进行评估和检测的过程。
通过疲劳试验，可以确定弹簧的寿命以及在不同工作条件下的疲劳性能。
本文将介绍弹簧疲劳测试的目的和意义，并详细阐述弹簧疲劳试验的具体内容和步骤。
正文：1. 弹簧疲劳测试的目的和意义1.1 评估弹簧的耐久性能1.2 确定弹簧的使用寿命1.3 优化弹簧设计和材料选择1.4 保证产品质量和可靠性1.5 降低生产成本和售后维修费用2. 弹簧疲劳试验的准备工作2.1 确定测试方案和标准2.2 选择适当的试验设备和仪器2.3 准备测试样品和试验装置2.4 制定试验操作规程和安全措施2.5 校准测试设备并记录相关参数3. 弹簧疲劳试验的具体步骤3.1 载荷施加及循环次数确定3.2 进行预试验以确定初次载荷3.3 开始正式疲劳试验并记录试验数据3.4 观察弹簧的疲劳状况和变形情况3.5 根据实验结果进行数据分析和评估4. 弹簧疲劳试验中的注意事项4.1 控制试验环境温度和湿度4.2 避免试验过程中的外部干扰4.3 定期检查和维护测试设备4.4 严格遵守试验操作规程和安全措施4.5 调整试验参数以获取准确可靠的结果5. 弹簧疲劳试验的结果评估和总结5.1 分析试验数据和疲劳寿命曲线5.2 判断弹簧的疲劳性能和生命周期5.3 对试验结果进行数据统计和比较5.4 提出改进措施和优化建议5.5 总结试验经验和教训，指导后续工作总结：通过弹簧疲劳测试，可以全面评估弹簧的疲劳性能和使用寿命，为弹簧设计和制造提供可靠依据。
弹簧疲劳试验的准备工作和操作步骤需要严格执行，同时需要注意试验中的安全和数据准确性。
通过对试验结果的评估和分析，可以得出改进措施和优化建议，以提高产品质量和可靠性，降低生产成本和售后维修费用。
波形弹簧疲劳寿命比和疲劳的关系
波形弹簧疲劳寿命比和疲劳的关系
波形弹簧是一种具有波浪形状的弹簧结构，常用于各种机械装置中。
它的疲劳寿命比是指在疲劳载荷作用下，波形弹簧的寿命与其静态载荷下的寿命之比。
疲劳寿命比的大小直接影响着波形弹簧的使用寿命和可靠性。
波形弹簧的疲劳寿命比与其几何形状、材料性能和应力状态等因素密切相关。
首先，波形弹簧的几何形状对其疲劳寿命比起着重要作用。
波形弹簧通常由多个波形圈组成，而波形圈的形状和尺寸会直接影响到弹簧的应力分布和变形情况。
几何形状合理的波形弹簧可以使应力分布更加均匀，减少应力集中，从而提高其疲劳寿命比。
波形弹簧的材料性能对其疲劳寿命比也有很大影响。
一般来说，材料的强度和韧性是衡量其疲劳寿命的重要指标。
强度高的材料可以承受更大的载荷，而韧性好的材料可以更好地抵抗裂纹扩展。
因此，选择适合的材料可以提高波形弹簧的疲劳寿命比。
波形弹簧的应力状态也对其疲劳寿命比有重要影响。
波形弹簧在工作过程中会受到周期性的载荷作用，这会导致弹簧中应力的变化。
应力的大小和分布情况会直接影响到弹簧的疲劳寿命。
合理设计波形弹簧的应力状态，可以减少应力集中和应力过大区域的存在，从而延长其使用寿命。
波形弹簧的疲劳寿命比与其几何形状、材料性能和应力状态等因素
密切相关。
通过合理设计波形弹簧的几何形状，选择适合的材料，并合理控制应力状态，可以提高波形弹簧的疲劳寿命比，延长其使用寿命和提高可靠性。
在实际应用中，需要根据具体情况对波形弹簧进行设计和选择，以满足实际工作条件和要求，从而确保波形弹簧的正常运行和使用效果。
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波形弹簧疲劳失效分析与预防
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作者：未知文章来源：本站原创
点击数：838 更新时间：2007-11-12 16:26:20 | 【字体：小大】
一、引言
弹簧行业在整个机械制造业当中虽然是一个小行业，但其所起到的作用是绝对不可低估的。
随着开放程度的不断深入，在引进的机械制造业、汽车、石化及电力等工业装备在国内得到了大量的应用。
相应地我们也了解一些具有优越性能的新型零部件，多层波形弹簧就属于一种较新的弹性元件。
普通的单层波形弹簧是一个金属圆环上具有若干个峰谷的弹性元件。
而多层波形弹簧看上去就是由若干个普通的单层波形弹簧组合而成的，区别在于它不是简单叠加的，而是通过一种特殊的连续绕制工艺加工而成。
二、分类与工作原理
波形弹簧通常分为：a、单层波形弹簧、
单层封闭型呈“O”形状波形弹簧、
单层开口型呈“C”形状波形弹簧；
b、多层峰对峰式（串联式）波形弹簧；
c、多层叠峰式也称嵌套式（并联式）；
单层波形弹簧：适用于短位移和中低弹力的工作条件、具有很好的可靠性和较高工作原理：波形弹簧具有圆柱弹簧和碟形弹簧的双重工作原理的精确度。
多层波形弹簧对峰式（串联式）：弹力值与圈数成反对比，其主要应用于：大位移、中低弹力要求，是圆柱弹簧的替代品。
嵌套式（并联式）：弹簧的力值与圈数成正比，在发生巨大弹力的同时，还可以保持波形弹簧所有的精确特性，在许多场合中可以用嵌套式（并联式）波形弹簧代替碟形弹簧使用。
三、材料、温度对疲劳失效影响
就同一种材料而言：细晶粒组织的材料比粗晶粒组织的材料具有更高的屈服强度和疲劳弹度；表面强化处理的比未经过强化处理的疲劳寿命要高得多；材料表面粗糙度愈小，应力集中愈小，疲劳强度愈高；有冶金缺陷的材料疲劳寿命也就会大大降低，使弹簧提前产生疲劳失效。
用普通弹簧钢生产的波形弹簧具有弹性好，导电性、耐磨性强，正常温度下（温度？200？时）弹簧疲劳失效处于正常范围以内。
但弹簧随着温度的增加，弹性会逐渐减小，失效现象将会明显增加。
不锈钢材料加工的波形弹簧具有较高的疲劳寿命和良好的抗松弛性，同时不锈钢还有着极高的耐腐蚀性，无磁性等特性。
一般不锈钢温度大于400？时就产生失效现象，特殊不锈钢极高的耐腐蚀性、无磁性等特性、特殊不锈钢工作温度达到650？时还具备较高的抗松弛和疲劳性，是特殊工作场合下无法取代的材料。
四、波形弹簧疲劳失效的预防
下面是波形弹簧负荷、应力计算公式，我们可以通过公式将波形弹簧应力设计在低应力状态下使用，波形弹簧疲劳失效就不明显了。
（1）单层波形弹簧计算公式：f=PKD m/Ebt3N4*ID/OD
S=3IIPD m/4bt2N2；
（2）多层串联式或称峰对峰式波形弹簧计算公式；
f=PKD m3Z/Ebt3N4*ID/OD ; S=3IIPD m/4bt2N2 ;
(3)多层叠峰式也称嵌套式或称并联式波形弹簧计算公式；
F=PKD m3/Ebt3N4Z*IDOD ; S=3IIPD m/4bt2N2Z ;
式中：f=位移；P=负荷；K=多圈系数；D m=平均直径；
Z=圈数；E=弹性模量；b=材料宽度；t=材料厚度；
N=波数；ID=内圆直径；OD=外圆直径；S=弯曲应力；
我们通过对波形弹簧进行疲劳试验得出波形弹簧的疲劳寿命远大于五十万次，正常在100万次以上。
我公司生产的外径D=137mm、内径d=125mm、厚度t=0.8mm、波峰高度H=6mm、当工作位移3.5mm时、工作力值F= 1225N该规格波形弹簧经过某石化企业三年多的使用，该弹簧寿命达了180万次，有的寿命甚至更高。
故我们在设计波形弹簧时应根据负荷、位移选择合理的波峰高度和材料厚度，有效控制波形弹簧的应力，利用可调整的波数更加有效控制波形弹簧疲劳失效。