某SUV车型螺旋弹簧断裂失效分析及优化

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/b29101080.html,

某SUV车型螺旋弹簧断裂失效分析及优化作者：李振杜阿雷刘超张树乾王猛

来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2015年第11期

摘要：某SUV车型在耐久试验过程中，螺旋弹簧上平端第一圈末处发生断裂。本文针对可能导致螺旋弹簧失效的机理逐一排查分析，找出螺旋弹簧断裂失效真因，进而对结构或者生产工艺进行优化提升。

关键词：螺旋弹簧；断裂；失效机理；优化提升

1 概述

某SUV车型在可靠性耐久试验中先后出现2次螺旋弹簧断裂（图1）的严重质量问题。

据对故障件分析，发生部位均出现上平端第一圈，现从螺旋弹簧材质检验、结构设计及工作角度、表面防腐处理工艺等方面进行分析，查明真因并进行优化。

2 原因排查

2.1 螺旋弹簧的材质问题

2.1.1 失效件的材料化验结果

2.1.2 硬度测试

用洛氏硬度计对断裂弹簧的硬度进行检验，其外层硬度为HRC49，中心处的洛氏硬度是HRC48，在技术要求的HRC47- HRC52范围内。

2.1.3 断口分析

由于弹簧断裂后又经历了一段氧化腐蚀时间，断面锈蚀严重，经高锰酸钾溶液清洗后的形貌如图2所示，由于锈蚀严重，清洗后仍有少量的氧化物附着，但仍可看出，裂纹起源

于弹簧内侧表面附近，断口与轴线呈45°螺旋状，无明显的塑形变形，断面上有粗大的裂纹扩展条棱，同时发现还有表面裂纹及内部裂纹。裂纹源表面的形貌如图3所示，裂纹源处的表面及其粗糙，有麻坑，而相邻其他地方较为平坦。由于清洗对断口真实面貌有一定的损伤，电镜下已分辨不出断裂机制，但仍留有有用的信息，图4为断裂源区形貌，断面分布有大量的氧化夹杂物，图5为瞬断区形貌，断口有夹杂物形成的孔洞。

2.1.4 金相分析