弹簧疲劳试验

一、弹簧疲劳试验

弹簧功能

提供推力、拉力、或扭转力，控制物体运动，如离合器中的控制弹簧；

储能，如发条；

缓冲吸振，如弹性联轴器中的吸震弹簧；

测量载荷大小，如弹簧秤中的弹簧。

以汽车板簧为例，材料为60Si2Mn，工艺流程：剪切下料→机加工→校直→卷耳→淬火→中温回火→喷丸→质检。硬度要求42~45 HRC，回火温度一般在440~520℃，金相组织为回火托氏体。

以柴油机喷油嘴调速弹簧为例，材料为50CrV，工艺流程：盘绕→调整→去应力退火→盐浴加热淬火→校直→低温回火→中温回火→检验→发黑或发蓝处理→质检。硬度要求46~50 HRC。失效形式一般为疲劳断裂，或应力松弛。

A227，1066，冷拉钢丝。通用，便宜，适用于静载弹簧。

A228，1085，琴用钢丝。韧性好，抗拉强度和疲劳强度高。

A229，1065，回火钢丝。通用，比琴用钢丝便宜，适用于静载荷。

A230，1070，回火钢丝。适用于承担疲劳载荷的弹簧，如气门弹簧。

A232，6150，铬钒钢丝。通用，适用于疲劳载荷，也适用于振动和冲击载荷。

A313，30302，不锈钢。适用于承担疲劳载荷。

A401，9254，镀铬硅。强度仅次于琴用钢丝，适于承担疲劳载荷，工作温度可达220℃。

B134，CA-260，黄铜。耐蚀性好，强度较低。

B159，CA-510，磷铜。强度比黄铜高，疲劳强度和耐蚀性更好。

B197，CA-172，铍铜。疲劳强度和耐蚀性较好。

二、弹簧疲劳试验操作规程

（1）形变热处理

形变热处理是将钢的变形强化与热处理强化两者结合起来，进一步提高钢的强度和韧性。形变热处理有高温、中温和低温之分。高温形变热处理是在稳定的奥氏体状态下产生形变后立即淬火，也可与锻造或热轧结合起来，即热成型后立即淬火。

（2）弹簧的等温淬火

对于直径较小或淬透性足够的弹簧可采用等温淬火，它不仅能减少变心，而且还能提高强韧性。在等温淬火后最好再进行一次回火，可提高弹性极限，回火温度与等温淬火温度相同。

（3）喷丸处理

丸处理是目前应用最广泛的改善弹簧表面质量的方法之一。弹簧要求有较高的表面质量，划痕、折叠、氧化脱碳等表面缺陷往往会成为弹簧工作时应力集中的地方和疲劳断裂源。若用细小的钢丸高速喷打弹簧表面，进行喷丸处理，不仅改善弹簧表面质量，提高表面强度，使表面处于压应力状态，从而提高弹簧疲劳强度和使用寿命。

（4）弹簧的松弛处理

弹簧长时间在外力作用下工作，由于应力松弛，会产生微量的永久（塑性）变形，特别是高温工作的弹簧，在高温下应力松弛现象更为严重，使弹簧的精度降低，这对一般精密弹簧是不允许的。因此，这类弹簧在淬火、回火后应进行松弛处理。热处理工艺：对弹簧预先加载荷，使其变形量超过弹簧工作时可能产生的变形量。然后在高于工作温度20℃的条件下加热，保温8~24h。

三、弹簧疲劳试验机重量

一般在30公斤左右。晾衣架的晾杆在均匀受力情况下可承受60公斤以上，钢丝绳的单独抗拉力在100公斤以上，但因为手摇器是单为晾衣架设计的，用的是弹簧自锁装置，如果承重过大会使弹簧疲劳受力，失去弹性，严重影响晾衣架的使用寿命，所以在这也强烈建议用户在使用过程中不要长时间晾晒超过20公斤以上的物件，以免影响到晾衣架的使用寿命.

四、弹簧钢的疲劳极限

42铬钼钢属于超高强度钢，具有高强度和韧性，淬透性也较好，无明显的回火脆性，调质处理后有较高的疲劳极限和抗多次冲击能力，低温冲击韧性良好。

弹簧钢指的是制造各类弹簧及其他弹性元件的专用合金钢。按性能要求、使用条件可分为普通合金弹簧钢和特殊合金弹簧钢。弹簧钢具有优良的综合性能，弹簧钢具有优良的冶金质量（高的纯洁度和均匀性）、良好的表面质量（严格控制表面缺陷和脱碳）、精确的外形和尺寸。

五、弹簧疲劳强度校核

1.

在调整热力膨胀阀之前，必须确认空调制冷异常是由于热力膨胀阀偏离最佳工作点引起的，而不是因为氟利昂少、干燥过滤器堵塞、滤网、风机、皮带等其他原因所引起的。同时，必须保证感温包采样信号的正确性，感温安装位置必须正确，绝对不可安装在管道的正下方，以防管子底部积油等因素影响感温包正确感温。

2.

热力膨胀阀的调整工作，必须在制冷装置正常运行状态下进行。由于蒸发器表面无法放置测温计，可以利用压缩机的吸气压力作为蒸发器内的饱和压力，查表得到近似蒸发温度。用测温计测出回气管的温度，与蒸发温度对比来校核过热度。调整中，如果感到过热度太小，则可把调节螺杆按顺时针方向转动（即增大弹簧力，减小热力膨胀阀开启度），使流量减小；反之，若感到过热度太大，即供液不足，则可把调节螺杆朝相反方向（逆时针）转动，使流量增大。由于实际工作中的热力膨胀阀感温系统存在着一定的热惰性，形成信号传递滞后，运行基本稳定后方可进行下一次调整。

3.

热力膨胀阀具体的调整步骤

1.停机。将数字温度表的探头插入到蒸发器回气口处（对应感温包位置）的保温层内。将压力表与压缩机低压阀的三通相连。

2.开机，让压缩机运行15.分钟以上，进入稳定运行状态，使压力指示和温度显示达到稳定值。

3.读出数字温度表温度T1.与压力表测得压力所对应的温度T2，过热度为两读数之差T1-T2。

4.

热力膨胀阀过热度应在5-8℃之间，如果不是，则进行适当的调整。调整步骤是拆下热力膨胀阀的防护盖，然后转动调整螺杆2-4.圈，等系统运行稳定，重新读数，计算过热度，是否在正常范围，不是的话，重复前面的操作，直至符合要求，调节过程必须小心仔细。