弹簧断裂原因分析PPT2014.3.28.ppt

扬州弹簧有限公司技术开发部 弹簧断裂原因分析：1.设计2.工艺3.材质4.使用:安装选配5.环境6.其他 国际上通用的定义：“弹簧产品丧失了其规定功能的现象称为失效”失效的一般规律：在薄弱的环节或部位开始萌生裂纹，然后发生扩展，最后造成弹簧的整体失效。 分析三步走首先：明确弹簧失效的模式;其次：找出它发生失效的内部和外部原因:材质是内因，他是依据，外因只能通过内因而起作用。由于材料表面和内部都存在这样那样的缺陷，尤其是内部存在的问题比较隐蔽。而外因（承受载荷，温度，环境及工作时间等）是失效首先要弄清楚的问题。接触的介质，环境温度，失效前已安全运行了多长时间等。第三：提出各种改进及预防措施，防止同类失效事故的再发生。 弹簧的失效分析不仅是技术活动，也是重要的受理活动。因为引起弹簧失效的原因很多，例如设计思路是否正确和科学；材质选择是否合理和符合技术条件；制造工序安排，制造方法和工艺是否合理；安装选配及维修时间是否妥当；弹簧的工作温度是否符合技术条件工作介质是否呈中性，不会发生化学腐蚀；甚至车间的文明生产程度都可能导致某种损伤 材料是弹簧失效分析的物质基础。实践表明，弹簧发生失效事故往往与选用的材质好坏密切相关。弹簧有表里，大小之分，形状也不尽相同，不能认为它的化学成分组织结构均匀与理想。在其生产过程中，表面及内部可能存在缺陷。如表面可能有刻痕，凹坑，斑痕，折叠，裂纹和表面脱碳等；内部可能有粗大的金属夹杂物和不正常的金相组织等；这些缺陷往往是诱发弹簧发生早期断裂失效的主要根源。因此，应对选用原材料或弹簧失效残骸进行化学分析，断口分析，金相组织（脱碳层，夹杂物类别及等级）分析和力学性能分析，其中硬度，强韧性水平和屈强比等指标具有重要意义。在变载荷工作条件下的弹簧对材料的疲劳强度极限，在静载荷下长期工作的弹簧或弹性元件对材料的应力松弛性能是否能满足设计时提出的技术要求。 在目视或低倍的端口分析（特别是应用扫描电镜来观察断口），由其断口形貌能大致判断弹簧的失效模式：是脆性断裂，还是塑性断裂或两者复合；是疲劳失效；或其他复合的失效模式。 弹簧失效的表现形式，大致有三种：弹性变形或塑性变形断裂材料内部组织及性能发生了变化如应力松弛等 最常见的失效模式（失效模式的定义：弹簧材料受到外部各种因素，主要是应力，温度，介质作用下发生了物理或化学作用后产生了形态与性能的过程，可能出现失效的表现形式，通过不同的组合方式而构成各种各样的失效模式）有：1.塑性变形与塑性断裂失效：弹簧一般是在弹性极限范围内工作。但是，当外加应力超过上述弹性极限时将产生不可恢复的塑性变形。此种情况称为屈服失效。屈服失效的判断是该弹簧是否发生了明显的不可恢复的塑性变形，即看它和正常弹簧进行比较，是否产生了弯曲或扭曲等特征。改进措施是适当降低弹簧所承受的应力水平或提高材料的屈服强度。2.脆性断裂失效3.疲劳断裂，腐蚀疲劳断裂失效4.磨损—断裂失效5.应力松弛（货松弛变形）失效 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *