各種彈簧材料的不同選擇

　　彈簧材料的選擇，應(yīng)根據(jù)彈簧承受載荷的性質(zhì)、應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)力大小、工作溫度、環(huán)境介質(zhì)、使用壽命、對導電導磁的要求、工藝性能、材料來源和價格等因素確定。

　　在確定材料截面形狀和尺寸時，應(yīng)當優(yōu)先選用國家標準和部頒標準所規(guī)定的系列尺寸，盡量避免選用非標準系列規(guī)格的材料。

　　中、小型彈簧，特別是螺旋拉伸彈簧，應(yīng)當優(yōu)先用經(jīng)過強化處理的鋼絲，鉛浴等溫冷拔鋼絲和油淬火回火鋼絲，具有較高的強度和良好表面質(zhì)量，疲勞性能高于普通淬火回火鋼絲，加工簡單，工藝性好，質(zhì)量穩(wěn)定。

　　碳素彈簧鋼絲和琴鋼絲冷拔后產(chǎn)生較大的剩余應(yīng)力，加工彈簧后，存在較大的剩余應(yīng)力，回火后尺寸變化較大，難以控制尺寸精度。油淬火回火鋼絲是在鋼絲是在鋼絲拉拔到規(guī)定尺寸后進行調(diào)制強化處理，基本上沒有剩余應(yīng)力存在，成型彈簧后經(jīng)低溫回火，尺寸變化很小，耐熱穩(wěn)定性好于冷拔強化鋼絲。

　　大中型彈簧，對于載荷精度和應(yīng)力較高的應(yīng)選用冷拔材或冷拔后磨光鋼材。對于載荷精度和應(yīng)力較低的彈簧，可選用熱軋鋼材。

　　鋼板彈簧一般選用55Si2Mn、60Si2MnA、55SiMnVB、55SiMnMoV、60CrMn、60CrMnB等牌號的扁鋼。

　　螺旋彈簧的材料截面，應(yīng)優(yōu)先選用圓形截面。正方形和矩形截面材料，承受能力較強，抗沖擊性能好，又可使彈簧小型化，但材料來源少。且價格較高，除特殊需要外，一般盡量不選用這種材料。近年來，研制用圓鋼絲軋扁代替梯形鋼絲，取得了很好的效果。

　　彈簧的兩個主要的成型工藝詳解

　　一、彈簧的熱成形工藝

　　1.熱成形工藝速度能力。目前我國在(9～25)mm規(guī)格上的成形僅有CNC2軸熱卷簧機，速度每分鐘17件。與發(fā)達國家相比之下差距較大。

　　2.大彈簧熱成形工藝控制能力。由于僅有CNC2軸熱卷簧機，因此形狀控制少三個方向作用，精度差;而且都無自動棒料旋轉(zhuǎn)控制和調(diào)整機構(gòu)，所以熱卷彈簧成形工藝水平和能力較低。因而彈簧的精度水平和表面氧化脫碳水平也較低。

　　二、彈簧的冷成形工藝

　　1.冷成形工藝一次性自動化能力。冷成形機目前已發(fā)展到12爪。在(0.3～14)mm范圍內(nèi)的鋼絲，基本上在8爪成形機能一次成形。目前成形工藝設(shè)備的發(fā)展方向：

　　1)提高成形速度，主要發(fā)展趨勢是提高設(shè)備的成形速度，即生產(chǎn)效率;

　　2)通過提高設(shè)備零件的精密性和強化熱處理效果來提高設(shè)備耐久性;

　　3)增加長度傳感器和激光測距儀，給CNC成形機進行自動閉環(huán)控制制造過程。

　　2.冷成形工藝范圍能力。目前大線徑彈簧卷簧機，規(guī)格可達20mm，2000MPa，旋繞比5。變徑或等徑料Minic-Block彈簧和偏心彈簧的冷成形工藝還是有局限性。

　　彈簧選擇鍍鋅防腐蝕的原因

　　彈簧選取鍍鋅耐腐蝕的原因,很多用戶在選取彈簧時，都喜歡選取鍍鋅的彈簧，這肯定不僅僅是由于其鍍鋅外觀更加美觀，更關(guān)鍵的是鍍鋅后能夠避免彈簧鋼絲被氧化生銹。

　　在海洋性或高溫的大氣中，以及與海水接觸的彈簧，在70℃熱水中使用的彈簧，鎘比較安定，耐腐蝕性能較強。鎘鍍層比鋅鍍層光亮美觀、質(zhì)軟、可塑性比鋅好，鍍層氫脆性小，適宜于彈簧作保護層。但鎘稀少、價昂貴、且鎘鹽毒性大，對環(huán)境污染很厲害。因此，在使用上受到限制。故大多數(shù)只在航空、航海及電子工業(yè)所用的彈簧才使用鎘鍍層作保護層。

　　為了提高鎘鍍層的防蝕性能，可在鍍后進行鈍化處理。鋅與鎘鍍層的厚度決定著保護能力的高低。厚度的大小一般應(yīng)根據(jù)使用時工作環(huán)境來選擇，鍍鋅層厚度推薦在6～24mm范圍內(nèi)選取;鍍鎘層厚度推薦在6～12mm范圍內(nèi)選取。

　　金屬保護層種類很多，就彈簧而言，一般是用電鍍的方法以獲得金屬保護層。電鍍保護層不但可以保護不受腐蝕，同時能改善彈簧的外觀。有些電鍍金屬還能改善彈簧的工作性能，例如提高表面硬度，增加抗磨損能力，提高熱穩(wěn)定性，防止射線腐蝕等。但如果單純?yōu)榱藦椈傻母g，一般應(yīng)選用電鍍鋅層與電鍍鎘層。

　　鋅在干燥的空氣中較安定，幾乎不發(fā)生變化，不易變色。在潮濕的空氣中會生成一層氧化鋅或碳式碳酸鋅的白色薄膜。這層致密的薄膜可阻止繼續(xù)遭受腐蝕。因此鍍鋅層用于彈簧在一般大氣條件下防腐蝕保護層。凡與硫酸、鹽酸、等溶液相接觸，以及在等氣氛的潮濕空氣中工作的彈簧，均不宜用鋅鍍層。

　　彈簧廠家在加工不銹鋼彈簧時需要注意的事項

　　1、支承圈是根據(jù)產(chǎn)品的要求，可以選擇用冷并和熱并兩種方法。采用熱并方式是不允許把簧加熱至打火花或發(fā)白，硅錳鋼溫度不得高于850℃。支承圈與有效圈應(yīng)有效接觸，間隙不得超過圈間公稱間隙的10%。

　　2、對于H0/D2值較大的多股簧，在熱處理的過程中應(yīng)道注意到彈簧的變形問題，時間要考慮是否穿芯軸且應(yīng)注意擺放方式，正確的選用適宜的熱處理設(shè)備。在可進行修復條件下，可進行多次回火和熱壓以達到目的。

　　3、在處理彈簧表面時，一般可進行磷化處理或其它處理。凡要進行鍍層為鋅與鎘時，電鍍后應(yīng)進行除氫處理，除氫后抽3%(不少于3件)復試立定處理，并保證不要出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象。彈簧應(yīng)清除表面臟物、鹽痕、氧化皮，方法可采用吹砂或清洗的辦法，但不能采用酸洗。

　　4、不帶支承圈的彈簧和鋼絲直徑過細的彈簧不應(yīng)焊接簧頭，但端頭鋼索不應(yīng)有明顯的松散，應(yīng)去毛刺。凡需焊接頭部的多股簧，其焊接部位長度應(yīng)小于3

倍索徑(不大于10毫米)。加熱長度應(yīng)小于一圈，焊后應(yīng)打磨平滑，氣焊時焊接部位應(yīng)進行局部低溫退火。