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Spring type
弹簧的热处理质量检验的要求
一、硬度
1.弹簧一般要求里外淬透,淬火后的硬度大于等于60HRC。
2.板簧在未喷丸面检测硬度,丝簧用随炉试样检测硬度。
3.厚度小于1mm的片簧用表面洛氏硬度法或HRA检测硬度。
二、金相组织
1.弹簧不允许有过热过烧组织,不允许有未溶解铁素体。
2.各种弹簧及弹性元件最终金相组织为回火托氏体,图样规定硬度小于10HRC时,允许有少量回火索氏体。硬度大于50HRC时允许有少量回火马氏体存在,高碳钢弹簧允许有少量弥散颗粒状碳化物存在。
3.等温淬火弹簧金相组织应为下贝氏体。
4.汽车钢板弹簧最终热处理金相组织检验参见GB3782在放大500倍下观察,1~4级合格,不允许出现托氏体和贝氏体的混合组织,不允许出现石墨碳。
三、喷丸质量检验
1.汽车钢板弹簧应力喷丸检验按ZBT06001-88的具体规定进行,表面喷丸后,必须达到饮和,喷丸强度≥0.18C,丸坑覆盖率≥95%,钢丸形状接近球状,喷丸后,表面残余压应力应控制在200~250MPa。
2.圆柱螺旋弹簧按JB/Z255的具体规定进行检验,喷丸强度在0.45~0.55A范围内,丸坑覆盖率≥90%,都达饱和。
3.自由喷丸弹簧的表面质量按图样或技术文件规定进行检验。
四、变形检验
1.最大负荷试验时试样负荷大于工作负荷一倍左右,如产生微量塑性变形,但尺寸符合技术要求者仍可使用。
2.弹簧尺寸公差,形状和位置公差的检验应在永久变形试验之后进行。
五、力学性能检验
1.疲劳寿命应达到国家标准规定或图样技术要求。
2.落锤式冲击试验时,不允许有弹簧断裂。
3.冷卷弹簧钢丝应作缠绕试验、弯曲试验、扭转试验。
六、探伤
1.表面或心部不允许有裂纹、孔洞,弹簧在喷丸前应进行探伤,常用磁粉探伤、荧光探伤,探后退磁。
2.奥氏体不锈钢弹簧用超声波探伤,退磁。
七、表面质量
1.不允许有氧化皮、麻点、裂纹、毛刺、损伤、锈蚀、斑痕、气泡、夹杂、夹层、折叠等缺陷。
2.表面处理的弹簧,应进行耐蚀检验。
弹簧的无损检测
弹簧的表面质量对其疲劳寿命有很大的影响,因此对弹簧表面质量应当进行仔细检测。弹簧表面的一些缺陷,如裂缝、折叠、分层、麻点、凹坑、划痕及拔丝等,有的是原材料本身的缺陷,有的是弹簧加工过程中造成的。这些缺陷一般可以目视检测,或以低倍的放大镜检测。目视检测可靠性较差,尤其是裂缝,较难发现,因此可以采用如下检测方法。
一、弹簧的超声波检测弹簧检测使用的超声波频率为2.5MHz或5MHz。超声波有强烈的指向性,在不同材料的分界面上会产生反射、折射,所以当声波遇到弹簧中的缺陷时,会发生声波的反射,根据接受到的回波信号,就可以判断和确知所存在的缺陷。
进行超声波检测时,将探头置于弹簧的端圈,为保证良好的耦合,在探头和弹簧端圈间加一层机油。启动探测仪,在示波器上找到弹簧的顶波和底波,并使顶波和底波在示波器标尺上的位置恰好等于弹簧的总圈数。当弹簧有缺陷时,在顶波和底波之间会出现异常反射波。根据反射波在示波器上的位置,便可以判断缺陷的部位。例如弹簧的总圈数为10圈,顶波位置在标尺刻度零,底波在标尺刻度10,缺陷反射波在标尺刻度6处,则表明弹簧在第6圈附近有缺陷存在。
超声波检测中缺陷反射波的大小,并非完全取决于缺陷的大小,还和缺陷的位置有很大关系。同样大小的缺陷,当与声波传播方向垂直时,声波传播到缺陷界面时,即被反射回来,因而在示波器上反映出缺陷的波峰最高,而当缺陷与声波传播方向相平行时,声波甚至不产生反射,这种缺陷难以发现。
超声波检测要求弹簧的表面要光洁,最好能将弹簧滚光后检测。弹簧抛丸后再检测,由于弹丸抛射后留下的弹痕对声波的反射,在示波器上会出现很多反射杂波,难以区别缺陷反射波。
超声波检测的优点是快速简便。它的灵敏度取决于它的频率(或波长),如果缺陷小于超声波的波长,则由于衍射效应,声波不产生反射,因而无法发现缺陷。
二、弹簧的磁粉检测应用磁粉检测可以检验弹簧表面及浅层的材料缺陷。其方法是将弹簧在磁场中磁化,然后在磁化了的弹簧上喷撒磁粉(可用干粉也可用水或煤油作溶剂的湿粉),由于在缺陷处磁力线分布不均匀,就会产生磁粉的不均匀堆集,从而发现缺陷。检测前弹簧表面应清洗干净,检测后应退磁。
磁粉检测的程序大致为磁化、敷粉、检查、退磁。
1、磁化弹簧检测通常采用直接通电法。将交流电或直流电,通过电极加在弹簧的两端头。通电电流500±50A,通电时间0.4—0.5s。应注意的是磁场的方向必须与缺陷的长度方向相垂直,否则会影响检测效果,甚至不能发现缺陷。用直流电法磁化时,应使电流方向与缺陷的长度方向相一致。
2、磁粉弹簧检测通常用湿粉,不用干粉。水悬浮液检测的效果较油悬浮液好。但弹簧表面不能有油污。荧光悬浮液的效果最佳。探伤用磁粉有760(黑色)、960(红色)。
磁粉配制法:类别成分配制方法水悬浮液甘油三油脂酸肥皂10—20g磁粉50—60g水先将甘油三油脂酸肥皂放在少量温水中稀释,然后加入磁粉。研细,最后加入水1000mL,甘油三油脂酸肥皂亦可用普通肥皂代替,但均匀性和稳定性差油悬浮液1、60(质量分数)变压器油40(质量分数)煤油在1000mL悬浮液中含磁粉lOOg2、1000mL变压器油中含磁粉50g灭悬浮液荧光磁粉磁粉56(质量分数),铁粉40(质量分数),荧光剂(蒽)4(质量分数),胶性漆每lOOg混合物中为40g水磁悬液乳化剂4X5(质量分数)亚硝酸钠34(质量分数荧光磁粉在每lOOmL液体中为1520g各种粉的粒度为3μm,先将配好的磁粉用水调制,加入乳化剂和亚硝酸钠
3、检查-用目视观察。必要时可放在放大镜下检查。萤光磁粉可在紫外线下检查。
4、退磁-弹簧经磁力探伤后是否要退磁,可在退磁前一般用大头针检验,如被弹簧吸起,则应作退磁处理,否则无需退磁。弹簧退磁可用退磁器。
磁粉检测具有设备简便,操作方便,检测灵敏度高等优点。缺点是检查难以实现自动化,需人工检查,容易受到检查人员精神状态和视力的影响,用荧光磁粉在这方面的影响要小些。磁粉检测虽可直接辨认缺陷的性质和缺陷大小,而不能定量地判断缺陷的深度。
三、弹簧的渗透法检测渗透法检测的基本原理是将被检测的弹簧浸涂某些渗透能力强的溶液(渗透液),使其渗入表面开口的缺陷中,然后将多余的渗透液除去,再在表面涂一层显现剂,此时缺陷中残存的渗透剂被吸出,在紫放线(荧光法)下观察或直接观察,就能发现缺陷的存在。渗透检测法既可适用于铁磁材料弹簧的检测,也可用非铁磁材料如铜合金和奥氏体不锈钢弹簧的检测。
1、浸油检测对于钢丝直径大于8mm的弹簧,可以采用浸油方法。将表面已经清洗过的弹簧浸在煤油中,或50(质量分数)煤油和50(质量分数)20号机油的混合油中,浸泡20min左右(适当提高油温,可以缩短浸泡时间,但油温以80℃为限)。浸泡时,油就会渗入裂缝等缺陷中,将浸油后的弹簧进行喷砂处理使油全部清除后,检查弹簧表面,就能鉴别出有裂纹的弹簧。
2、萤光检测萤光检测适用于大弹簧,亦适用于较小的弹簧,方法与浸油检测相似,仅是将油改为含有荧光粉的渗透剂。荧光物质在近紫外线照射下显示出明亮的色彩迹痕,因此很易发现裂纹或其他开口缺陷。由于渗透剂苯有毒,应加以防护。
3、着色法检测它是由清洗液、渗透液和显示液三种溶液所组成。使用时先将被测表面用清洗液洗净,然后将渗透液喷射到弹簧的检测部位,稍等片刻,待渗透液渗入缺陷,然后再用清洗液清理表面,最后把显示剂喷射到弹簧表面,缺陷就可显示出来,为了使缺陷醒目显示,一般渗透液为红色。
渗透法探伤能发现宽度为0.0lmm的缺陷,操作简单,使用方便。但缺点是效率低,溶液不能回收,成本较高,且只能发现表面开口的缺陷。
应力松弛测试方法
应力松弛过程中,物体的总应变保持不变,即弹性应变与非弹性应变的总和保持不变。因此,松弛过程实际上是一个由非弹性变形部分地取代弹性变形的过程。它可以分为两类:一类是由滞弹性或材料的弹性不完整性所引起的,并且直到非常低的应力水平下依然存在的。这是由滞弹性造成的松弛行为可以用Zener的“标准线性固体”模型来描述,并且可以用内耗测量的方法来研究其物理本质。另一类松弛行为则伴随有塑性变形的发生,不能用“标准线性固体’’模型来描述,最终将造成弹性材料的性能可能发生不可逆的变化。真正引起研究者们注意的是后者。
应力松弛实验方法是用来评定材料或元件在恒温及总应变不变条件下长时间工作的抗力,或者是测定其在规定时间内初始弹性应变转变为非弹性应变的特征(即应力松弛曲线)。在室温或较低温度下,应力松弛抗力的高低,可作为材料应力松弛稳定性好坏的标准。在高温条件下,应力松弛现象更为严重,此时可用来评定材料高温强度的高低。高温应力松弛和蠕变的关系极为密切。
另一方面,弹性材料或构件是在不同的应力状态下工作,如在拉伸、压缩、弯曲、扭转或复合应力下工作时均会产生不同的应力松弛。在实际工况条件下,简单应力状态也较为常见。例如,汽轮机紧固件用螺栓、管道连接紧固件、钢筋混凝土用预应力钢筋等均在拉伸应力条件下工作;一些承载部件及支撑部件等是在压缩负荷下工作:簧片、悬臂梁等零件是在弯曲条件下工作;各种驱动轴、齿轮、联接杆等是在扭转负荷下工作。在复杂应力状态条件下工作的零部件有各种螺旋弹簧、碟簧和许多弹性元件。由于大部分情况是在拉伸、压缩、弯曲或扭转应力状态下工作,因此,对上述几种应力状态下材料或零件松弛稳定性的评定标准是世界各国共同关心的技术问题。
应力松弛实验和常规力学性能相比,是一项更为复杂、要求精确的测试技术,因为实验时它的约束条件较多、较严,例如,实验时的环境(温度、无震动等)、恒应变等。保持恒应变相当困难,同时实验时间较长,有时达1万小时以上,而且其实验结果对很多参数十分敏感。因此至今还没有通用的标准测试方法,仅有一些推荐实施的标准(如ASTME328-78)。1988年我国颁发了《金属应力松弛实验方法》(GBl0120-88),但也只是对于结构件用棒材等金属材料等作了标准规定,但对于在复杂应力状态下工作的各种弹性元件或构件的应力松弛的评定仍不能加以推广。尽管许多研究者已经根据应力松弛实验的不同要求提出了各种方法和设备,并得到较理想的结果,但这些实验大都基于蠕变实验方法而改进的,而不完全是应力松弛,况且许多设备存在诸如控制系统复杂、造价昂贵,或者试样加工困难等缺点而不宜推广使用。
时钟弹簧检测方法
1. 外观及外形尺寸
(1) 产品表面不应有裂纹、 凹陷、 变形和表面色差。 各连接部位要连接正确且牢固。
(2) 定位: 顺时针至极限位置后, 逆时针转三周在箭头处固定;
(3) 转动: 时钟弹簧在内圈中应转动灵活、 自如。
(4) 安全气囊系统时钟弹簧对性能有直接影响的外形、 安装及连接尺寸, 应符合其产品图样的规定。
2. 识别标识:该产品应有警告标识、 生产追溯条码
3. 电路性能
将微欧计的量程选为 2Ω , 测量导线的两端分别接安全气囊系统时钟弹簧的安全气囊回路两端, 测量记录其电阻, 依次将测量导线的两端分别接其它回路, 测量记录所测值,所测电阻应符合:
安全气囊回路电阻≤0. 8Ω 。 (每条电阻≤0. 4Ω )
其它电路回路电阻≤1Ω 。
用户对回路电阻有特殊要求的, 按供需双方协议解决。
弹簧承载力如何计算
弹簧承载力如何计算?
弹簧承载力计算公式如下:
弹力公式
F=kx,F为弹力,k为系数,x为弹簧拉长的长度
弹簧系数计算方法
弹簧系数=弹性模量x线径的4次方/8/有效圈数/中径的3次方
系数单位为:KG
线径单位为:mm
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