交通事故中汽车信号灯丝检验

贾常明

（痕迹检验鉴定技术公安部重点实验室 辽宁 沈阳 110035）

交通事故中汽车信号灯丝检验

贾常明

（痕迹检验鉴定技术公安部重点实验室 辽宁 沈阳 110035）

以交通事故中汽车信号灯丝是否处于热的状态为研究目的，通过实验观察灯丝表面、断口形态。得出处于热的状态灯丝，灯泡破碎时主要特征为灯丝表面变黑，断头可能是烧断或机械冲击断开；灯泡没碎时主要特征是灯丝变形或断头有短路熔痕，注意灯丝表面老化痕迹影响的结论。

熔断痕迹 烧断痕迹 冲击振动

汽车信号灯丝与室内照明灯丝有所不同：一是12V21W电流强度大，一般是“12”；二是机械强度大，国家对汽车用灯丝有振动标准要求，所以在加工制作上就有差异。

在交通事故处理工作中，往往需要对汽车信号灯丝进行检验，判断有关车辆在事故发生时是否给信号：对于汽车信号灯泡破碎的情况，如果当时灯泡点亮，灯丝处于热的状态，进入空气后将发生高温氧化，产生新的氧化物，或灯丝有被烧断痕迹。如何判断灯丝是点亮时振动断裂还是没点亮振动断裂？灯丝的新旧将对灯丝的变形或断口形态产生怎样影响？这是本文重点研究的问题。

灯丝是由钨及掺杂物质组成，由钨棒经拉丝加工而成，在表面上留有拉丝模痕迹。对于汽车信号灯丝，一般要掺杂Al2O3，SiO2，K2O，Fe2O3等，用以增强抗振性能。

1 金属材料断裂类型及检验方法

1.1 金属材料断裂类型

根据断裂前是否存在明显的宏观塑性变形，可将断裂分为脆性断裂和塑性断裂。

脆性断裂：断裂时没有明显的塑性变形，断口形貌光亮结晶状。

塑性断裂：断裂时有塑性变形，断口形貌暗灰色纤维状。

金属多晶体的断裂，依其断裂路径的走向，可分为晶间断裂和穿晶断裂。

晶间断裂：裂纹沿晶界扩展，断口表面上有许多闪闪发光的亮面，每一个亮面都是一个晶粒的界面。

穿晶断裂：裂纹穿过晶粒内部，又可分为解理断裂和剪切断裂。

解理断裂：为脆性，断口特征为宏观断口十分平坦，微观断口由一系列小断面构成，即存在解理台阶。

剪切断裂：在切应力作用下，沿滑移面滑移造成的断裂。断口特征为宏观断口呈纤维状，微观断口呈蜂窝状。

疲劳断裂：金属材料在交变载荷下产生的断裂。

冲击断裂：金属材料在冲击力作用下一次快速断裂。

热疲劳是零件在循环热应力作用下发生的疲劳破坏。从宏观上，零件的热疲劳破坏以表面出现特有的龟裂裂纹为其特征。

1.2 检验方法

主要工具是光学显微镜和扫描电子显微镜或透射电子显微镜。扫描电子显微镜景深好，放大倍数高，既可看宏观断口，也可看微观断口，也能做元素分析，但缺少对颜色和光泽的观察。一般分析有断口的宏观分析和微观分析，宏观分析是对断口的整体形貌进行观察分析，用以分析载荷条件，需要有经验；微观分析是对断口局域点进行分析，用以分析断裂机理，如是解理还是空洞聚集。

2 实验研究

对于汽车转向灯丝的检验，首先分为灯泡碎裂和没碎两种情况，也考虑灯丝的新旧情况：新灯丝表面光滑发亮、有一定塑性，如图1所示；老化灯丝表面有老化迹象、呈脆性，如图2所示。

图1 新灯丝表面

图2 热疲劳灯丝表面

2.1 灯泡碎裂情况

在通电情况下灯泡破碎进入空气，灯丝可能烧断、未断或撞断。

烧断：灯丝表面有氧化迹象（灯丝表面呈黑褐色），烧断处变细，有热作用痕迹，灯丝固定部位有黄绿结晶毛，如图3所示，来自实验室。烧断时间需要几秒钟。

未断：灯泡破碎后立刻断电或灯泡断电后立刻破碎灯泡，灯丝表面有颜色变化，呈蓝紫色，或黑褐色，如图4所示，来自实验室。

撞断：如图5所示，来自实验室。该样品是在灯泡断电瞬间外力冲击下，不但灯泡破碎，灯丝也被撞断。灯丝表面呈黑褐色，断口没有显著塑性变形和热熔痕迹呈纤维状。

未通电情况下灯泡破碎灯丝被拉断情况，如图6所示，来自实验室。灯丝表面光亮，断口呈脆断，该样品有解理条纹。

图3 通电烧断情况

图4 通电未断情况

图5 通电撞断情况

图6 未通电机械拉断断口

2.2 灯泡没碎裂情况

在通电情况下，灯丝振动会使灯丝变形或“断裂”。

灯丝变形：如图7所示，来自事故车辆；可反应冲击方向，一个是前后方向，一个是左右方向。

灯丝振动断裂：如图8所示，来自事故车辆。断口有熔断痕，灯丝有热变形。

灯丝高压熔断：如图9所示，来自实验室，断口有熔断痕迹。

在未通电情况下振动断裂：如图10所示，来自事故车辆，断口没有热作用痕迹，属于机械断裂痕迹。

图7 通电灯丝变形

图8 通电振动断口

图9 高压熔断断口

图10 未通电振动断裂

3 结论

通过以上的实例研究，注意烧断、熔断和机械断裂的差别，得出以下结论：

（1）观察检验部位，有灯丝表面状态，断口形态和灯丝固定部位。灯丝表面比较光亮，或有疲劳痕迹或电弧痕迹，或经空气氧化变黑褐色。

（2）对于灯泡破碎情况，通电与否的最典型特征是灯丝表面颜色的变化。

（3）对于灯泡未破碎情况，通电与否的最典型特征是灯丝的变形，断口有短路热熔痕迹。由于振动造成灯丝短路，在断口产生热熔痕迹。

[1]印协世.钨丝生产原理、工艺及性能[M].北京：冶金工业出版社，1998.

[2][美]查利R.布鲁克斯，等.工程材料的失效分析[M].谢雯娟，等，译.北京：机械工业出版社，2003.

（责任编辑：孟凡骞）

D918.3

A

2014-06-11

贾常明（1967-），男，吉林农安人，中国刑警学院痕迹检验技术系副教授，硕士，主要从事交通事故方面教学研究工作。