中车戚墅堰所试验检测中心：汽车零部件缺陷类型及危害

汽车由数以万计零部件组装而成，零部件是汽车发展的基础和重要组成部分，其性能优劣直接影响整车性能的优劣。核心零部件一旦出现质量问题，会给驾乘人员带来极大的安全隐患，因此汽车零部件检测对整车安全性起着至关重要的作用。本文将围绕汽车零部件的常见缺陷以及缺陷的危害进行阐述，以期为汽车零部件生产、质控与研究人员提供分析思路。

一、汽车零部件缺陷类型

汽车零部件从设计图样到制品，要经历一系列工艺流程，详见下图中7个节点。该流程中存在众多复杂因素，极有可能形成某种缺陷，若这些缺陷未被检测发现，或检测手段落后而发现不了，抑或技术标准不合理等，使得原本不应该流入市场的不合格品成为商品，从而成为在后续装配服役过程中失效的潜在因素。

图1 汽车零部件工艺流程

汽车零部件常见缺陷可以分为：设计缺陷、材料缺陷、制造工艺缺陷。如近日央视315晚会曝光的某品牌汽车，则是由设计缺陷导致变速箱腐蚀失效。

图2 某品牌汽车变速箱腐蚀形貌

以轴承和螺栓为例，其工艺流程如图3所示，复杂的工艺流程导致制造工艺缺陷呈现多样性，图4为不同制造工艺所对应的不同缺陷类型。产品出现质量问题，通过检测技术对缺陷类型进行表征，分析缺陷具体形成环节，往往是解决问题的基础。

图3 汽车零部件工艺流程复杂导致缺陷的多样性

图4 制造工艺及对应缺陷

下面以螺栓失效为例，选取原材料、设计、热处理、机械加工和装配工艺不同因素导致失效的案例，对缺陷检测技术应用进行阐述。

表1 螺栓失效案例

案例1：原材料缺陷（节点连接螺栓表面缺陷分析）

案例2：设计不当（手动调整销延迟性断裂原因分析）

案例3：热处理缺陷（柴油机缸盖螺栓氢脆断裂）

案例4：机加工缺陷——M16螺栓疲劳断裂原因分析

案例5：装配工艺不当——某地铁齿轮箱吊杆螺栓断裂

二、缺陷的危害

汽车零部件缺陷危害极大，往往会影响零件使用可靠性，降低零件的力学性能，造成应力集中，促进氢脆与应力腐蚀等。缺陷与失效分析的关系（从废品、不合格品、商品三个角度）如下：

1. 产品出厂前制造工艺过程中的废品分析，是由缺陷直接引起的失效；

2. 因质量管控手段不足，使得原本不应流入市场的不合格品进入市场，并且其所含制造缺陷导致产品失效，是由缺陷直接或间接引起的失效；

3. 产品设计、装配工艺或维护工艺不当导致的失效，则与缺陷无关。

作者简介：

潘安霞：中车戚墅堰机车车辆工艺研究所有限公司失效分析高级工程师，现任全国机械工程学会失效分析分会委员、中国中车技术专家，中车计量理化培训讲师，主要从事轨道交通行业齿轮、紧固件、弹簧等关键零部件失效分析研究工作，著有《紧固件失效分析与案例》。

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