彈簧的表面質量對其疲勞壽命有很大的影響，因此對彈簧表面質量應當進行仔細檢測。

 

彈簧表面的一些缺陷，如裂縫、折疊、分層、麻點、凹坑、劃痕及拔絲等，有的是原材料本身的缺陷，有的是彈簧加工過程中造成的。這些缺陷一般可以目視檢測，或以低倍的放大鏡檢測。目視檢測可靠性較差，尤其是裂縫，較難發(fā)現(xiàn)，因此可以采用如下檢測方法。

 

1、彈簧的超聲波檢測

 

彈簧檢測使用的超聲波頻率為2．5MHz或5MHz。超聲波有強烈的指向性，在不同材料的分界面上會產生反射、折射，所以當聲波遇到彈簧中的缺陷時，會發(fā)生聲波的反射，根據(jù)接受到的回波信號，就可以判斷和確知所存在的缺陷。

 

進行超聲波檢測時，將探頭置于彈簧的端圈，為保證良好的耦合，在探頭和彈簧端圈間加一層機油。啟動探測儀，在示波器上找到彈簧的頂波和底波，并使頂波和底波在示波器標尺上的位置恰好等于彈簧的總圈數(shù)。當彈簧有缺陷時，在頂波和底波之間會出現(xiàn)異常反射波。根據(jù)反射波在示波器上的位置，便可以判斷缺陷的部位。例如彈簧的總圈數(shù)為10圈，頂波位置在標尺刻度零，底波在標尺刻度10，缺陷反射波在標尺刻度6處，則表明彈簧在第6圈附近有缺陷存在。

 

超聲波檢測中缺陷反射波的大小，并非完全取決于缺陷的大小，還和缺陷的位置有很大關系。同樣大小的缺陷，當與聲波傳播方向垂直時，聲波傳播到缺陷界面時，即被反射回來，因而在示波器上反映出缺陷的波峰***高，而當缺陷與聲波傳播方向相平行時，聲波甚至不產生反射，這種缺陷難以發(fā)現(xiàn)。

 

超聲波檢測要求彈簧的表面要光潔，***好能將彈簧滾光后檢測。彈簧拋丸后再檢測，由于彈丸拋射后留下的彈痕對聲波的反射，在示波器上會出現(xiàn)很多反射雜波，難以區(qū)別缺陷反射波。

 

超聲波檢測的優(yōu)點是快速簡便。它的靈敏度取決于它的頻率(或波長)，如果缺陷小于超聲波的波長，則由于衍射效應，聲波不產生反射，因而無法發(fā)現(xiàn)缺陷。

 

2、彈簧的磁粉檢測

 

應用磁粉檢測可以檢驗彈簧表面及淺層的材料缺陷。其方法是將彈簧在磁場中磁化，然后在磁化了的彈簧上噴撒磁粉(可用干粉也可用水或煤油作溶劑的濕粉)，由于在缺陷處磁力線分布不均勻，就會產生磁粉的不均勻堆集，從而發(fā)現(xiàn)缺陷。檢測前彈簧表面應清洗干凈，檢測后應退磁。

 

磁粉檢測的程序大致為磁化、敷粉、檢查、退磁。

 

（1）磁化 彈簧檢測通常采用直接通電法。將交流電或直流電，通過電極加在彈簧的兩端頭。通電電流500±50A，通電時間0．4—0．5s。應注意的是磁場的方向必須與缺陷的長度方向相垂直，否則會影響檢測效果，甚至不能發(fā)現(xiàn)缺陷。用直流電法磁化時，應使電流方向與缺陷的長度方向相一致。

 

（2）敷粉 彈簧檢測通常用濕粉，不用干粉。濕粉的配制方法見表1。

 

水懸浮液檢測的效果較油懸浮液好。但彈簧表面不能有油污。熒光懸浮液的效果***佳。探傷用磁粉有760(黑色)、960(紅色)。

 

表1磁粉配制法

 

類別

成 分

配 制 方 法

 

水

 

懸

 

浮

 

液

甘油三油脂酸肥皂 10—20g

 

磁粉 50—60g

 

水 1000mL

先將甘油三油脂酸肥皂放在少量溫水中稀釋，然后加

 

入磁粉。研細，***后加入水1000mL，甘油三油脂酸肥皂

 

亦可用普通肥皂代替，但均勻性和穩(wěn)定性差

 

油

 

懸

 

浮

 

液

1．60％(質量分數(shù))變壓器油＋40％(質量分數(shù))煤

 

油在1000mL懸浮液中含磁粉lOOg

 

2．1000mL變壓器油中含磁粉50g

 

 

 

 

 

 

滅

 

光

 

懸

 

浮

 

液

熒光磁粉：

 

磁粉56％(質量分數(shù))，鐵粉40％(質量分數(shù))，熒

 

光劑(蒽)4％(質量分數(shù))，膠性漆每lOOg混合物中

 

為40g

 

水磁懸液：

 

乳化劑4X～5％(質量分數(shù))

 

亞硝酸鈉3％～4％(質量分數(shù))

 

熒光磁粉在每lOOmL液體中為15～20g

各種粉的粒度為3～μm，先將配好的磁粉用水調制，

 

加入乳化劑和亞硝酸鈉

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

（3）檢查 用目視觀察。必要時可放在放大鏡下檢查。螢光磁粉可在紫外線下檢查。

 

（4）退磁 彈簧經磁力探傷后是否要退磁，可在退磁前一般用大頭針檢驗，如被彈簧吸起，則應作退磁處理，否則無需退磁。彈簧退磁可用退磁器。

 

磁粉檢測具有設備簡便，操作方便，檢測靈敏度高等優(yōu)點。缺點是檢查難以實現(xiàn)自動化，需人工檢查，容易受到檢查人員精神狀態(tài)和視力的影響，用熒光磁粉在這方面的影響要小些。磁粉檢測雖可直接辨認缺陷的性質和缺陷大小，而不能定量地判斷缺陷的深度。經試驗表明，在正常情況下，可檢出的缺陷極限尺寸見表2。

 

表2 磁粉檢測可檢出的缺陷極限尺寸

 

裂紋寬度

裂紋深度

裂 紋 長 度

 

／μm

／μm

≤lmm

>2mm

 

1

10

50％可檢出

100％可檢出

 

 

 

 

3、彈簧的滲透法檢測

 

滲透法檢測的基本原理是將被檢測的彈簧浸涂某些滲透能力強的溶液(滲透液)，使其滲入表面開口的缺陷中，然后將多余的滲透液除去，再在表面涂一層顯現(xiàn)劑，此時缺陷中殘存的滲透劑被吸出，在紫放線(熒光法)下觀察或直接觀察，就能發(fā)現(xiàn)缺陷的存在。滲透檢測法既可適用于鐵磁材料彈簧的檢測，也可用非鐵磁材料如銅合金和奧氏體不銹鋼彈簧的檢測。

 

（1）浸油檢測 對于鋼絲直徑大于8mm的彈簧，可以采用浸油方法。將表面已經清洗過的彈簧浸在煤油中，或50％(質量分數(shù))煤油和50％(質量分數(shù))20號機油的混合油中，浸泡20min左右(適當提高油溫，可以縮短浸泡時間，但油溫以80℃為限)。浸泡時，油就會滲入裂縫等缺陷中，將浸油后的彈簧進行噴砂處理使油全部清除后，檢查彈簧表面，就能鑒別出有裂紋的彈簧。

 

（2）螢光檢測 螢光檢測適用于大彈簧，亦適用于較小的彈簧，方法與浸油檢測相似，僅是將油改為含有熒光粉的滲透劑。熒光物質在近紫外線照射下顯示出明亮的色彩跡痕，因此很易發(fā)現(xiàn)裂紋或其他開口缺陷。由于滲透劑苯有毒，應加以防護。

 

（3）著色法檢測 它是由清洗液、滲透液和顯示液三種溶液所組成。使用時先將被測表面用清洗液洗凈，然后將滲透液噴射到彈簧的檢測部位，稍等片刻，待滲透液滲入缺陷，然后再用清洗液清理表面，***后把顯示劑噴射到彈簧表面，缺陷就可顯示出來，為了使缺陷醒目顯示，一般滲透液為紅色。

 

滲透法探傷能發(fā)現(xiàn)寬度為0．0lmm的缺陷，操作簡單，使用方便。但缺點是效率低，溶液不能回收，成本較高，且只能發(fā)現(xiàn)表面開口的缺陷。