弹簧失效的原因

弹簧课堂
2020-04-03


弹簧失效的原因总结如下:

1. 高压—弹簧对外力的瞬态冲击形式可分为静态变形、冲击分解和振动变形。弹簧失效的主要原因是大变形和高载荷由高压力引起。高应力仅适用于静载弹簧,会导致疲劳寿命缩短。

2. 氢脆—如果弹簧没有镀好或酸洗处理不当,氢处理不彻底,会导致弹簧钢脆失效,但有色金属阀门弹簧不受此影响。在电镀溶液中,电解水分子会产生一定数量的氢离子,部分氢离子形成氢气析出,部分以氢原子状态渗入镀层和金属本体。因此,弹簧在电镀或酸洗后需在烘箱或电阻炉中脱氢处理,温度和时间根据弹簧的大小和涂层厚度确定,一般温度为150-250℃,保温0.5-5小时。若脱氢不充分,常温下弹簧会变脆,即氢脆失效。

3. 急弯和刻痕—拉伸、扭转过程中产生的急弯,或扁弹簧表面的刻痕、划痕,会造成高度应力集中,最终导致弹簧失效。

4. 疲劳—反复变形的弹簧,特别是工作周期超过10⁶周时,即使是中等应力也可能导致疲劳失效。当工作条件恶劣时,应采用低应力设计,提高弹簧的抗疲劳性能。在合理选材的基础上,可参考《弹簧提高寿命方法-喷丸》一文,喷丸处理不仅能使弹簧表面光滑,还能显著提高抗疲劳性能,延长使用寿命;同时需防止表面脱碳、小坑、压痕、裂纹等缺陷。喷丸可使弹簧表面产生轻微塑性变形,形成的残余压应力能部分抵消弹簧工作时产生的拉应力,而拉应力正是裂纹产生的根源。

转载备注:卡塔罗精密部件(苏州)有限公司