彈簧斷裂分析的首要工作是從斷裂碎片中找出斷裂的起始部位,然后在其上找出裂紋來源,逐步進行斷裂分析,分析斷裂的原因和斷裂性質(zhì)。根據(jù)以下特點,可以區(qū)分彈簧裂紋源的位置。
(1) T型法:如果A彈簧上有兩條相交裂紋形成“T”型,一般情況下跨越A裂紋為第一裂紋。由于在同一彈簧上產(chǎn)生的裂紋不能通過原裂紋傳播,因此裂紋擴展方向與裂紋a平行,裂紋源位置為a或b,裂紋源區(qū)域的裂紋更寬更深。為主裂紋,B為次裂紋,a或B為裂紋源。
(2)分岔法:彈簧斷裂過程中往往會產(chǎn)生許多分岔,通常裂紋分岔的方向就是裂紋擴展的方向,t型法區(qū)分主裂紋信號與裂紋源位置相反的方向。裂紋源在主裂紋上,一般較寬較長。識別脆性斷裂的主要裂紋和裂紋源通常采用t型法和分叉法。
(3)變形法:韌性斷裂的彈簧在斷裂過程中變形后被斷裂成幾塊。碎塊組合后,變形盆地的大部分為主裂縫。裂紋源在主裂紋形成的斷口上。
(4)應力腐蝕、氫脆、腐蝕疲勞、蠕變等環(huán)境因素引起的彈簧斷裂,由于斷裂氧化或腐蝕而產(chǎn)生氧化膜或腐蝕層。裂紋源位于腐蝕或氧化Z嚴重的表面或次表面。原因是這部分開裂時間長,受環(huán)境因素影響較大。
(5)根據(jù)裂縫合并后縫隙的大小確定裂縫源:將裂縫的兩部分合并在一起,縫隙大的部分為裂縫源。
(6)如果裂縫上存在徑向條紋,則徑向條紋的收斂是裂縫源。如果裂縫上有人字形,在沒有應力集中的情況下,人字形的尖端指向裂縫的源頭。當應力集中時,人字尖與裂紋源方向相反。
(7)如果裂縫上存在纖區(qū),則裂縫源一般位于纖維區(qū)中心。
(8)如果斷口上存在應變弧,則裂紋源位于疲勞弧接收部分的平坦借用區(qū)。如果有臺階,多源疲勞斷裂。
(9)高壓容器爆炸時,Z終破裂區(qū)呈鋸齒狀。