賈常明

（痕跡檢驗鑒定技術(shù)公安部重點實驗室 遼寧 沈陽 110035）

交通事故中汽車信號燈絲檢驗

賈常明

（痕跡檢驗鑒定技術(shù)公安部重點實驗室 遼寧 沈陽 110035）

以交通事故中汽車信號燈絲是否處于熱的狀態(tài)為研究目的，通過實驗觀察燈絲表面、斷口形態(tài)。得出處于熱的狀態(tài)燈絲，燈泡破碎時主要特征為燈絲表面變黑，斷頭可能是燒斷或機械沖擊斷開；燈泡沒碎時主要特征是燈絲變形或斷頭有短路熔痕，注意燈絲表面老化痕跡影響的結(jié)論。

熔斷痕跡 燒斷痕跡 沖擊振動

汽車信號燈絲與室內(nèi)照明燈絲有所不同：一是12V21W電流強度大，一般是“12”；二是機械強度大，國家對汽車用燈絲有振動標(biāo)準(zhǔn)要求，所以在加工制作上就有差異。

在交通事故處理工作中，往往需要對汽車信號燈絲進(jìn)行檢驗，判斷有關(guān)車輛在事故發(fā)生時是否給信號：對于汽車信號燈泡破碎的情況，如果當(dāng)時燈泡點亮，燈絲處于熱的狀態(tài)，進(jìn)入空氣后將發(fā)生高溫氧化，產(chǎn)生新的氧化物，或燈絲有被燒斷痕跡。如何判斷燈絲是點亮?xí)r振動斷裂還是沒點亮振動斷裂？燈絲的新舊將對燈絲的變形或斷口形態(tài)產(chǎn)生怎樣影響？這是本文重點研究的問題。

燈絲是由鎢及摻雜物質(zhì)組成，由鎢棒經(jīng)拉絲加工而成，在表面上留有拉絲模痕跡。對于汽車信號燈絲，一般要摻雜Al2O3，SiO2，K2O，F(xiàn)e2O3等，用以增強抗振性能。

1 金屬材料斷裂類型及檢驗方法

1.1 金屬材料斷裂類型

根據(jù)斷裂前是否存在明顯的宏觀塑性變形，可將斷裂分為脆性斷裂和塑性斷裂。

脆性斷裂：斷裂時沒有明顯的塑性變形，斷口形貌光亮結(jié)晶狀。

塑性斷裂：斷裂時有塑性變形，斷口形貌暗灰色纖維狀。

金屬多晶體的斷裂，依其斷裂路徑的走向，可分為晶間斷裂和穿晶斷裂。

晶間斷裂：裂紋沿晶界擴展，斷口表面上有許多閃閃發(fā)光的亮面，每一個亮面都是一個晶粒的界面。

穿晶斷裂：裂紋穿過晶粒內(nèi)部，又可分為解理斷裂和剪切斷裂。

解理斷裂：為脆性，斷口特征為宏觀斷口十分平坦，微觀斷口由一系列小斷面構(gòu)成，即存在解理臺階。

剪切斷裂：在切應(yīng)力作用下，沿滑移面滑移造成的斷裂。斷口特征為宏觀斷口呈纖維狀，微觀斷口呈蜂窩狀。

疲勞斷裂：金屬材料在交變載荷下產(chǎn)生的斷裂。

沖擊斷裂：金屬材料在沖擊力作用下一次快速斷裂。

熱疲勞是零件在循環(huán)熱應(yīng)力作用下發(fā)生的疲勞破壞。從宏觀上，零件的熱疲勞破壞以表面出現(xiàn)特有的龜裂裂紋為其特征。

1.2 檢驗方法

主要工具是光學(xué)顯微鏡和掃描電子顯微鏡或透射電子顯微鏡。掃描電子顯微鏡景深好，放大倍數(shù)高，既可看宏觀斷口，也可看微觀斷口，也能做元素分析，但缺少對顏色和光澤的觀察。一般分析有斷口的宏觀分析和微觀分析，宏觀分析是對斷口的整體形貌進(jìn)行觀察分析，用以分析載荷條件，需要有經(jīng)驗；微觀分析是對斷口局域點進(jìn)行分析，用以分析斷裂機理，如是解理還是空洞聚集。

2 實驗研究

對于汽車轉(zhuǎn)向燈絲的檢驗，首先分為燈泡碎裂和沒碎兩種情況，也考慮燈絲的新舊情況：新燈絲表面光滑發(fā)亮、有一定塑性，如圖1所示；老化燈絲表面有老化跡象、呈脆性，如圖2所示。

圖1 新燈絲表面

圖2 熱疲勞燈絲表面

2.1 燈泡碎裂情況

在通電情況下燈泡破碎進(jìn)入空氣，燈絲可能燒斷、未斷或撞斷。

燒斷：燈絲表面有氧化跡象（燈絲表面呈黑褐色），燒斷處變細(xì)，有熱作用痕跡，燈絲固定部位有黃綠結(jié)晶毛，如圖3所示，來自實驗室。燒斷時間需要幾秒鐘。

未斷：燈泡破碎后立刻斷電或燈泡斷電后立刻破碎燈泡，燈絲表面有顏色變化，呈藍(lán)紫色，或黑褐色，如圖4所示，來自實驗室。

撞斷：如圖5所示，來自實驗室。該樣品是在燈泡斷電瞬間外力沖擊下，不但燈泡破碎，燈絲也被撞斷。燈絲表面呈黑褐色，斷口沒有顯著塑性變形和熱熔痕跡呈纖維狀。

未通電情況下燈泡破碎燈絲被拉斷情況，如圖6所示，來自實驗室。燈絲表面光亮，斷口呈脆斷，該樣品有解理條紋。

圖3 通電燒斷情況

圖4 通電未斷情況

圖5 通電撞斷情況

圖6 未通電機械拉斷斷口

2.2 燈泡沒碎裂情況

在通電情況下，燈絲振動會使燈絲變形或“斷裂”。

燈絲變形：如圖7所示，來自事故車輛；可反應(yīng)沖擊方向，一個是前后方向，一個是左右方向。

燈絲振動斷裂：如圖8所示，來自事故車輛。斷口有熔斷痕，燈絲有熱變形。

燈絲高壓熔斷：如圖9所示，來自實驗室，斷口有熔斷痕跡。

在未通電情況下振動斷裂：如圖10所示，來自事故車輛，斷口沒有熱作用痕跡，屬于機械斷裂痕跡。

圖7 通電燈絲變形

圖8 通電振動斷口

圖9 高壓熔斷斷口

圖10 未通電振動斷裂

3 結(jié)論

通過以上的實例研究，注意燒斷、熔斷和機械斷裂的差別，得出以下結(jié)論：

（1）觀察檢驗部位，有燈絲表面狀態(tài)，斷口形態(tài)和燈絲固定部位。燈絲表面比較光亮，或有疲勞痕跡或電弧痕跡，或經(jīng)空氣氧化變黑褐色。

（2）對于燈泡破碎情況，通電與否的最典型特征是燈絲表面顏色的變化。

（3）對于燈泡未破碎情況，通電與否的最典型特征是燈絲的變形，斷口有短路熱熔痕跡。由于振動造成燈絲短路，在斷口產(chǎn)生熱熔痕跡。

[1]印協(xié)世.鎢絲生產(chǎn)原理、工藝及性能[M].北京：冶金工業(yè)出版社，1998.

[2][美]查利R.布魯克斯，等.工程材料的失效分析[M].謝雯娟，等，譯.北京：機械工業(yè)出版社，2003.

（責(zé)任編輯：孟凡騫）

D918.3

A

2014-06-11

賈常明（1967-），男，吉林農(nóng)安人，中國刑警學(xué)院痕跡檢驗技術(shù)系副教授，碩士，主要從事交通事故方面教學(xué)研究工作。