彈簧是通用機(jī)械不可少的部件。在工作過(guò)程中起到緩沖平衡、儲(chǔ)能、自動(dòng)控制、回位、安全保險(xiǎn)等作用。在彈簧的使用過(guò)程中，機(jī)械故障往往是由于各種原因造成的。尋找和分析彈簧失效的原因及預(yù)防措施能更好的保護(hù)機(jī)械設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和延長(zhǎng)其使用使命。
使用DR45殘余應(yīng)力分析儀檢測(cè)彈簧殘余應(yīng)力
導(dǎo)致彈簧失效的主要因素是材料缺陷、制造缺陷、熱處理不當(dāng)、表面處理不當(dāng)和工作環(huán)境因素。彈簧失效可能是由一個(gè)原因引起的，也可能是多個(gè)因素的組合造成的。冷彎彈簧成形時(shí)彈簧的表面缺陷可能是由于工藝設(shè)備不良或在彈簧加工過(guò)程中調(diào)整操作不當(dāng)造成的。熱成型的彈簧由于加熱溫度過(guò)高，在彈簧表面出現(xiàn)橙皮狀缺陷，大大降低了彈簧的疲勞壽命。或者，在熱成形過(guò)程中，由于加熱溫度過(guò)低，鋼材的塑性不夠。在熱成形過(guò)程中，彈簧表面應(yīng)力超過(guò)材料強(qiáng)度極限，容易產(chǎn)生裂紋。因此，在制造過(guò)程中必須加強(qiáng)彈簧表面的質(zhì)量檢測(cè)，以避免表面缺陷。加熱或冷卻時(shí)彈簧表面和中心溫度分布不均勻，會(huì)產(chǎn)生熱應(yīng)力，相變過(guò)程會(huì)產(chǎn)生組織應(yīng)力。當(dāng)總量超過(guò)材料的強(qiáng)度極*，會(huì)引起開(kāi)裂。此外，原材料的缺陷，如鋼的殘余收縮、白點(diǎn)、冷加工刀痕、冷拔和熱軋時(shí)的劃痕和褶皺等，也會(huì)在淬火時(shí)引起應(yīng)力集中和開(kāi)裂。在淬火熱處理過(guò)程中，由于原表面出現(xiàn)短而淺的折疊裂紋，裂紋向徑向擴(kuò)展。在疲勞試驗(yàn)中，它首先膨脹，直到達(dá)到臨界尺寸，并導(dǎo)致彈簧瞬間斷裂。熱處理不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生粗淬火馬氏體等異常組織;第一共析鐵氧體或游離鐵氧體;碳化物偏析;彈簧熱處理變形;表面氧化和脫碳將導(dǎo)致彈簧失效。
因而定性、定量在彈簧材料的殘余應(yīng)力，將是提高彈簧疲勞特性的重要因素。 目前比較實(shí)用和可行的檢測(cè)方法是X射線衍射法，X射線衍射法是一種非破壞試驗(yàn)檢測(cè)方法，也是最準(zhǔn)確的測(cè)量方法，專為殘余應(yīng)力和殘余奧氏體測(cè)量而設(shè)計(jì)。這項(xiàng)無(wú)損技術(shù)可提供可靠、精確的數(shù)據(jù)，以確保質(zhì)量控制評(píng)估。其輕便精巧的設(shè)計(jì)擴(kuò)展了設(shè)備的使用領(lǐng)域，不僅在實(shí)驗(yàn)室也可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。在彈簧殘余應(yīng)力檢測(cè)中，是廣泛采用的一種方法。
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