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          簡述引起彈簧失效的主要因素和預防措施
          發布時間:2014.11.21 新聞來源:開創彈簧機 瀏覽次數:
            彈簧作為現代工業發展必不可缺少的一種彈性元件,在工作過程中可以能有效地起到緩沖平衡、儲存能量、自動控制、回位定位和安全保險等方面的作用。在工作應用的過程中往往會因各種因素導致彈簧失效,從而造成了不必要的機械故障。因此在實際應用中有必要研究和討論下關于引起彈簧失效的原因,從這些原因中找到有效的預防方法并采取合理的預防措施。
           
            那么,導致彈簧失效的主要因素有哪些?導致彈簧失效的主要因素有:材料本身的缺陷、加工制造缺陷、熱處理不當、表面處理不當和工作條件等五個方面。針對引起的彈簧失效的主要因素,應從這幾個方面入手找到有效的預防方法,從而采取實際可行的預防措施。
           
             ①彈簧材料引起的彈簧失效。由于鋼的冶煉方法工藝不同,導致鋼的成分中存在不同程度的夾雜物,如這些夾雜物過量、尺寸過大或均勻度不好等都可能影響材質的力學性能,極易引起早期的疲勞失效。其預防措施:采用的彈簧材料必須具有良好的冶金工藝,且要求材料本身具有穩這下的材質成份和均勻的組織結構,如嚴格控制材料的化學成分、高純凈度和夾雜物的含量等。
           
            ②制造過程中引起的彈簧失效。冷卷螺旋彈簧在卷繞過程中會因工藝裝備不良或調整不當等,在彈簧的表面產生缺陷,如彈簧機在切斷彈簧時,切刀有可能插傷鄰近彈簧圈鋼絲的內表面;熱卷彈簧在加熱過程中由于溫度的控制不當會大幅度降低彈簧材料的疲勞壽命和疲勞極限。其預防措施:在彈簧成形工藝過程中,仔細檢查和調整工藝裝備(如數控彈簧機),控制好相應外界條件,加強彈簧表面的質量檢查,盡量避免其表面缺陷的產生。
           
            ③彈簧熱處理工藝缺陷造成的彈簧失效。彈簧在加熱和冷卻期間的表面和中心溫度,由于分布不均勻而引起熱應力,相應地會產生組織應力,因其總值會超過彈簧材料的強度極限而導致開裂。如尺寸較大的彈簧在水中淬火,其裂紋產生后因無法修復而報廢。其預防措施:嚴格控制好加熱溫度和保溫時間,還要控制好爐內氣氛,譬如說定期分析加熱煤氣的成分,保證熱量供應正常等;為了減少變形,除了尺寸過大的熱成形彈簧外,一般熱成彈簧采用在油中冷卻的方式。
           
            ④彈簧表面處理工藝不當造成的彈簧失效。表面噴丸強化處理工藝過程中,噴丸強化設備、工藝方法及操作水平等對噴丸強化會產生很大的影響,可能成為彈簧產生早期失效的誘因;在電渡過程中如若彈簧表面和鍍層中不能及時和充分地清除富含的氫氣,可導致彈簧在使用中因氫氣致滯后斷裂而失效。其預防措施:針對不同的材料和不同的工藝處理,要選擇合適的噴丸處理工藝。此外,電鍍時彈簧表面及鍍層中富含的氫氣,要進行及時和充分的清除。
           
            ⑤工作條件對彈簧失效的影響。負載狀況對彈簧失效的影響體現在彈簧工作時,載荷不可能作用在幾何中心線上,從而產生額外的附加應力,造成彈簧安全應力顯著減少,導致彈簧過早失效;此外腐蝕環境、工作溫度及彈簧表面因磨損和碰撞等造成的磕痕及凹坑等都會引起彈簧失效。其預防措施:由工作條件引起的彈簧失效體現在負載狀況、環境因素和表面損傷等三個方面,可通過力學特性來增強彈簧疲勞極限,延長彈簧的使用壽命來克服負載狀況導致的彈簧失效;采取用抗腐蝕性的材料或在彈簧表面形成一層保護的表面處理方法來解決工作條件導致的彈簧失效;通過消除振動和改進結構設計,減少和避免彼此間的摩擦和碰撞,提高抵抗微動磨損的能力,從而達到降低表面損傷的目的。
            
            導致彈簧失效的原因可能是一種因素引起,也可由幾種因素綜合作用所致。因此,在對彈簧失效分析時必須弄清楚該彈簧失效的模式,然后找出導致彈簧失效的原因,并采取相應的可行性預防措施,從而可延長彈簧使用壽命,達到提高彈簧質量的目的。文章內容來源開創彈簧機:http://www.stalker-editeur.com/,請勿復制和轉載!
             
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