弹簧材料金相组织的检验

弹簧材料金相组织的检验

　　材料的金相检验主要目的是检查微观缺陷，如脱碳层的深度、夹杂物和金相组织形态等。材料的表面缺陷如折叠、凹坑等则可以通过金相检验进一步定量地确定缺陷的深度。原材料金相检验的试样般取纵横两个截面，横截面的检查项目主要有:

　　1)试样自外层边缘到中心部位金相组织的变化，有否偏析石墨碳及其他异常组织；2)表面缺陷的检查如脱碳、折叠、凹坑的深度及在截面上的分布情况;3)晶粒度大小的测定、非金属夹杂物在整个截面的分布。

　　纵截面的检查项目主要有:

　　1）材料的带状组织。

　　2）非金属夹杂物在纵向的分布情况。

　　3） 观察晶粒度的拉长程度。

　　金相检验的取样部位一般取材料的两个端头，因为这一部位往往是缺陷比较集中的地方，对于热轧材料可通过砂轮切割或其他方法截取试样，线径较细的材料试样截取后要经过镶嵌后才能观察。

弹簧材料化学成分的检验

　　弹簧材料化学成分的检验

　　(1)弹簧材料化学成分的定性分析 常用的方法有火花鉴别法与验钢镜。火花鉴别法的检查方法简单，设备只需一台砂轮机。根据材料在砂轮上打磨时产生的火花束长度和花型特征确定原材料的成分。试验宜在暗处进行，如在室外则要避免阳光的直射而影响火花的色泽及清晰程度。材料和砂轮接触时，使火花束大致向略高于水平方向发射。火花鉴别法的缺点是只能对材料的化学成分作出大致的判断，要求检验人员有一定的经验，否则容易造成错判。为了防止错觉，可准备一些已知化学成分的样棒，与被检样品进行对照。

　　验钢镜是根据材料在产生电弧时，材料内的化学元索会产生不同的光波辐射的原理而对它们的成分作出鉴别。常用的34W型验钢镜可以在(3.9~7)x10-7m范围内，对材料进行快速光谱分析，不同波长的光波经仪器的会聚、色散、聚焦通过目镜就可看到一组明亮的谱线，根据谱线分布的特定位置和强度就能确定材料所含元素的成分及大致含量。

　　(2)弹簧材料化学成分的定量分析 首先在材料上取下一定数量的金属屑，然后通过各种化学反应并加以滴定确定其中的含量。定量分析的优点是精确，但操作手续较繁，速度较慢。现在许多元素的含量的定量分析已可采用仪器自动测定。

压缩弹簧几何尺寸的检测

压缩弹簧几何尺寸的检测

　　压缩弹簧几何尺寸检测项目多，而且具有代表性，下面较为详尽地阐述其检测方法和要求。

　　(1)弹簧材料直径的检测 检测弹簧材料直径一般用游标卡尺或千分尺，必要时可以采用工具显微镜，例如测量较细的钢丝直径或非圆形截面的形状等。对采用自动卷簧机卷绕的旋绕比较小及退火状态合金钢丝的弹簧，尤应注意检测。这是因为加大送料力而压紧送料滚轮后，经常发生将钢丝压扁成椭圆状的情况，从而影响载荷(变小)及弹簧压并高度H(变大)。

　　(2)弹簧自由高度(长度)的检测 弹簧一般放在水平位置测量，只有在确认弹簧直立放置时自重对弹簧高度或长度无明显影响时，允许置于直立位置测量。弹簧自由高度或长度H>500mm 时用普通钢卷尺测量，H,＜500mm 时用游标卡尺或高度尺测量。Ho<50mm的小型圆柱螺旋弹簧可放在工具显微镜或投影仪上测量。用卡尺测量时，应避免卡得过紧而造成弹簧自由高度的变形。弹簧的最高点或最长点即为弹簧的自由高度或自由长度。

　　除了采用通用量具测量自由高度外，在批量生产时常采用专用量具或自由高度分选机检测。

　　弹簧自由高度或自由长度的极限偏差国标的规定。当弹簧有特性要求时，自由高度或长度作为参考

　　(3)外径或内径的检测 图样标注外径和中径尺寸的弹簧，以测得的外径尺寸为准，图样标注内径的弹簧，以测得的内径尺寸为准，图样同时标注弹簧内、中、外径中任意一项以上的，则以测得的外径尺寸为准。变径弹簧除图样有特殊规定外，以测其两端1/4 圈位置的尺寸为准。

　　弹簧直径测量时，用游标卡尺，其中一个测量爪至少应与两个簧圈相接触，测量爪应与端圈平面保持垂直位置。测外径时以测得的最大点为准，测内径时，以测得的最小点为准。

　　当弹簧生产批量大时，检测可采用专用弹簧检测套筒或检查心轴。使用套筒或心轴也能发现弹簧端圈胀大、缩小及毛刺等质量问题。有的场合也可用一定长度的套筒或心轴（又称检测样圈或样棒)能否自由通过弹簧来检查直径，采用此种方法时的检测套筒及心轴尺寸。

　　(4)总圈数的检测 弹簧的总圈数一般用目测，当总圈数允许误差小于等于0.1圈时，用专用量具检测。

　　压缩弹簧总圈数的极限偏差国标的规定。当弹簧特性有要求时，总圈数作为参考。

　　拉伸弹簧总圈数作为参考，当钩环位置有要求时，应保证钩环位置。

　　(5)端头间隙及端厚的检测 端头间隙的检测:将塞尺从端头间隙处插入，以刚自由通过为准。端厚的检测:用塞尺插入弹簧的间隙处，以恰好塞紧为准，游标卡尺的尾部抵住塞尺，尺身垂直于端头，测出端头厚度。

　　(6)节距及均匀度的检测 按照图样计算出弹簧的全变形量，然后将弹簧置于载荷试验机上压缩到规定的变形量，并将灯光置于弹簧后，根据透光程度判断正常节距有无接触。

　　对于等节距弹簧在压缩到全变形量的 80%时，其正常节距圈不得接触。

　　(7) 压并高度的检测 将弹簧置于载荷试验机上压至并紧测量其高度。将弹簧放于负荷试验机上下压板之间，加压至位置表盘指针停止位置，此时的读数为弹簧的压并高度。弹簧的压并高度，由于成形时钢丝的变形，弹簧端头厚度的不均匀，总圈数的波动，圈之间的间隙等导致比计算值大。注意，弹簧压缩至压并高度时若超过许用应力，将导致弹簧发生永久变形，因此，必须考虑压并应力。

　　弹簧压并高度原则上不规定，但对端面磨削约3/4圈的弹簧，当需要规定压并高度H。

　(8)磨削面的检测 端面磨削度数的检测:用角度规检测其端面磨削度数。

　　磨削表面粗糙度的检测:将弹簧垂直放在表面粗糙度测试仪的测试台上，按GB 1031 的规定调整取样长度，探头置于弹簧磨削端面取样，根据仪表的指示测定粗糙度的轮廓算术平均偏差R值。或者微观十点不平整高度R值。

　　在检测磨削表面粗糙度时，允许与经过测定的其他磨削表面进行对照评定，如有争议，则以粗糙度测试仪测得数据为准。

　　两端圈并紧并磨平的弹簧支承圈磨平部分大于或等于3/4 圈；其表面粗糙度R不大于12.5pm，端头厚度不小于1/8d。

　　(9)垂直度的检测弹簧垂直放置在平板上，在无载荷状态下，弹簧对宽座角尺自转一周，找出弹簧端圈与宽座角尺之间的最大间隙(端头至1/2圈处考核相邻第二圈)，用塞尺测量间隙的大小，一端测试结束后测量另一端。

　　两端面经过磨削的弹簧，在自由状态下，弹簧轴心线对两端面的垂直度按国标的规定。

　　(10)两端圈之间平行度的检测 弹簧垂直    放置在平板上，用百分表测出端圈磨削面部位的示值变化，其最大值和最小值之差，即为弹簧两端圈间的平行度偏差。

　　(11)弹簧直线度的检测 将弹簧水平放置于平板上，滚动一周，确定其最大弯曲部位，用塞尺测量最大弯曲处与平板间的间隙。所测间隙即为平行度偏差。

拉簧尺寸的检测

　　拉簧尺寸的检测

　　拉簧几何尺寸检测内容大致有:材料直径、自由长度、弹簧直径、总圈数、两钩环相对角度、钩环中心面与弹簧轴心线位置度、弹簧钩环部长度等。前四项的检测参照压缩弹簧的检测方法进行，下面主要介绍后几项的检测方法。

　　(1)两钩环相对角度的检测 拉簧两钩环相对角度的公差值按国标的规定。检测方法为，将弹簧水平放置在平板上，其中一端钩环面与宽座角贴紧。用角度规测量弹簧另一端钩环面与平板的夹角a，两钩环相对角度公差4=a-90°。

　　两钩环相对角度的检测也可采用专用量具。检测时，弹簧一端的钩环放在量具上，用夹紧机构1夹紧，在另一端，用角度规测量钩环的偏斜角，即相对角度公差。

　　(2)钩环中心面与轴心线位置度 对于半圆钩环、圆钩环、压中心圆钩环的拉簧钩环中心面与轴心线位置度公差值按国标的规定。其他钩环的位置度公差由供需双方商定。

　　(3)钩环部长度的检测钩环部长度h的极限偏差按国标的规定。形状简单的钩环部长度用游标卡尺检测，形状复杂的钩环部长度用工具显微镜或投影仪检测。

　　(4）总圈数的检测检测方法参照压缩弹簧总圈数作为参考值，当钩环位置有要求时，应保证钩环位置。其检测方法参照压缩弹簧。

扭转弹簧尺寸的检测

扭转弹簧尺寸的检测

　　扭转弹簧尺寸检测内容包括:材料直径、自由长度、自由角度、弹簧直径、总圈数、扭臂长度、扭臂弯曲角度等。他们的具体检测方法如下。

　　(1)自由长度的检测 弹簧自由长度H。的极限偏差按国标的规定。密圈弹簧的自由长度不作考核。其检测方法参照压缩弹簧。

　　(2)自由角度的检测有特性要求的弹簧，自由角度不作考核。无特性要求的弹簧，自由角度的极限偏差按国标规定。弹簧自由角度的检测可用角度规、工具显微镜或专用量具。角度规检测自由角度的方法是调节角度规夹角使之与两臂重合，其所夹角度即为弹簧的自由角度。应用工具显微镜检测自由角度的方法为:将弹簧一扭臂平放在工作台上，另一扭臂与之保持平行状态；调节焦距，使其中一扭臂成像处于最佳状态；调节标尺线与此扭臂重合，记录目镜中角度的读数。应用同样方法可测得另一扭臂的角度读数。两角度读数的差值即为弹簧的自由角度。

　　(3)扭臂长度的检测弹簧扭臂长度的极限偏差按国标规定。直臂和形状简单的弯曲扭臂可用游标深度尺或游标卡尺检测其长度，形状复杂的扭臂用投影仪或游标卡尺检测其长度。具体检测方法参照弹簧自由角度的检测。

　　(4)扭臂弯曲度的检测 弹簧扭臂弯曲度的检测部位及其极限偏差国标所示。弹簧扭臂弯曲度可用角度规和工具显微镜检测。其具体方法可参照弹簧自由角度的检测。

　　(5)弹簧直径的检测 直径的检测参照压缩弹簧直径的方法。弹簧外径的极限偏差按国标的规定。

　　扭转弹簧材料直径和总圈数的检测参照压缩弹簧的检测方法进行。

　　扭转弹簧在大批量生产时，可用专用量具检测其自由长度、弹簧内径、自由角度和扭臂长度等。