PE管热熔焊接工艺.pdf

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1、.-PE 管热熔焊接工艺一、焊接准备。热熔焊接施工准备工作如下：将与管材规格一致的卡瓦装入机架；准备足够的支撑物，保证待焊接收材可与机架中心线处于同一高度，并能方便移动；设定加热板温度 200230接通焊机电源，翻开加热板、铣刀和油泵开关并试运行。二、焊接。焊接工艺流程如下：检查管材并清理管端紧固管材铣刀铣削管端检查管端错位和间隙加热管材并观察最小卷边高度管材熔接并冷却至规定时间取出管材。 在焊接过程中，操作人员应参照焊接工艺卡各项参数进展操作， 而且在必要时，应根据天气、环境温度等变化对其进展适当调整：核对欲焊接收材规格、压力等级是否正确，检查其外表是否有磕、碰、划伤，如伤痕深度超过管材壁厚

2、的 10% ，应进展局部切除前方可使用；用软纸或布蘸酒精去除两管端的油污或异物；将欲焊接的管材置于机架卡瓦， 使两端伸出的长度相当 在不影响铣削和加热的情况下尽可能短，宜保持 2030mm，管材机架以外的局部用支撑物托起，使管材轴线与机架中心线处于同一高度， 然后用卡瓦紧固好；置入铣刀，先翻开铣刀电源开关，然后再合拢管材两端，并加以适当的压力，直到两端有连续的切屑出现后切屑厚度为0.510mm，. word.zl-.-通过调节铣刀片的高度可调节切屑厚度，撤掉压力，略等片刻，再退开活动架，关闭铣刀电源；取出铣刀，合拢两管端， 检查两端对齐情况管材两端的错位量不能超过壁厚的 10% ，通过调整管材

3、直线度和松紧卡瓦予以改善；管材两端面间的间隙也不能超过0.3mmde225mm 以下、 0.5mmde225mm400mm、1mmde400mm 以上，如不满足要求，应在此铣削，直到满足要求。加热板温度到达设定值后，放入机架，施加规定的压力，直到两边最小卷边到达规定高度时，压力减小到规定值管端两面与加热板之间刚好保持接触，进展吸热，时间到达后，松开活动架，迅速取出加热板， 然后合拢两管端， 其切换时间尽量缩短， 冷却到规定时间后，卸压，松开卡瓦，取出连接完成的管材。三、焊接工艺参数与焊接直接有关的参数为：温度、时间、压力。焊接工艺曲线图表示为焊接过程压力与时间的关系图。焊接工艺曲线图壁厚加热时

4、的卷边吸热时间 ta2/S允许最增 压 时 间焊缝在保压状态下的冷 却 时 间tf2/mine/mm 高度 h/mm 温ta2=10e 温度大切换tf1/S度T：210T：210时10吸热压10吸热压tu/S力 Pa1： 0.15MPa力 Pa2： 0.02MPa4.50.54.57 1.045457055间Pf1=Pf2=0.15MPa66105656. word.zl-.-712 1.51219 2.01926 2.52637 3.03750 3.55070 4.0701201201901902602603703705005007006868810 8111012 11141216 141

5、91620 19252025 2535101616242432324545606080Pa 厂家提供的对焊压力Pa0 拖动压力 Pa1 卷边压力pa2 吸热压力 pf1 熔接压力 pf2 冷却压力 ta1 加热时间 Tu 切换时间 包括加热板撤出时间 tf1 增压时间 tf2 冷却时间Pa1=pao+Pa 厂家提供的对焊压力 pa1=a1*p0/a2 a1：管材截面积 p0:作用于管材上单位面积的力 0.15N/MM2 a2 : 作用于液压缸活塞单位面积的力Pa2=Pa0 +1/10Pa 厂家提供的对焊压力Pf1=pf2= pao+Pa 厂家提供的对焊压力溶融的分子在此压力下扩散缠绕结晶 加热

6、板温度 指加热板外表温度，在测量温度时，要考虑环境温度的影响。热板温度既要保证管材端面迅速熔融， 又要保证焊制管件不因温度过高而发生降解。 卷边压力 Pa1 作用是对管材进展强制加热，去掉管材端面不平整的局部，使管材端面全部与加热板接触，均匀受热。管材两边整个圆周都到达铭牌提供的参数高度 卷边高度 卷边高度用于衡量加热压力作用于管材截面的时间，即. word.zl-.-加压加热的程度。 吸热压力 约为熔融对接压力的 1/10，它的作用主要是防止管材回弹，使管材紧贴在加热板上，提高加热效果，减少加热时间。加热阶段的时间与焊制管件的横截面积、加热板温度、环境温度有关。一般为管材壁厚*10熔融对接压

7、力 指垂直作用于两个对接面上的压力四、焊接检验实践证明，聚乙烯燃气管道最容易损坏和泄露的部位， 就是管道接口。 工程成功与失败的关键就是管道连接质量的好坏。多根管道连接、阀门连接尤其重要。由于阀门连接的特殊性，焊口与地面很难保证充分接触，一直处于不均匀受力状态，而且阀门较重，焊接压力较高，更需重视。由于目前环众手动焊机调压阀调节围有限，最低调节压力 0.6mpa,现分两种情况说明：1：连接单根管道、管件此种情况下由于拖动压力很小，根本不受外力作用，拖动压力大概0.2mpa，施工中无需测量拖动压力卷边压力 Pa1=Pa 厂家提供的对焊压力+0.2mpa吸热压力 由于焊机设计问题，油缸不能保压，将

8、很快下降到零，由于无外力作用，可在此状态一直吸热熔融对接压力 pf1= Pa 厂家提供的对焊压力+0.2mpa冷却压力由于油缸不能保压， 此时需通过外接压力表持续加压 最少. word.zl-.-两分钟，由于外力较小，余下时间靠机架本身压力，直到冷却2：连接多根根管道、阀门拖动压力测试，按常规施工经历估算拖动压力 4 根 de200 一般为0.6-0.8mpa，按动前进按钮的同时，调节调压阀到预定压力，当机架开场缓慢移动 2-3cm 时，此时压力极即为拖动压力。调压阀压力不可过大，否那么液压缸移动较快，压力值不准。卷边压力 Pa1=Pa 厂家提供的对焊压力+Pa0 拖动压力，按动前进按钮的同时

9、，调节调压阀到卷边压力，管材两边整个圆周都到达铭牌提供的参数高度吸热压力 按动前进按钮的同时，调节调压阀向下到 Pa0 +1/10Pa 厂家提供的对焊压力，由于焊机设计问题，油缸不能保压，将很快下降到零，此时借助外接压力表，不断加压。此条很重要冷却压力按动前进按钮的同时，调节调压阀到 Pa0 +Pa 厂家提供的对焊压力，由于油缸不能保压，此时需通过外接压力表持续加压，直到冷却。此条很重要PE 热熔焊接技术的重要点热熔对接的连接界面是平面， 其方法是将两一样的连接界面用热. word.zl-.-板加热到粘流态后，移开热板，再给连接界面施加一定压力，并在此压力状态下冷却固化，形成结实的连接。其主要

10、工艺过程为调整、加热、切换、合缝加压和冷却。对接时界面上处于粘流态的材料有流动也有扩散，流动太大不利于扩散和缠结，所以要把流动限制一定围，在有限的流动中实现“熔后焊接。 因此，对接工艺的关键是要在对接过程中调整好温度、 时间、 压力三参数， 要把连接界面材料的性能、应力状况、几何形态以及环境条件等因素一起考虑， 才能实现可靠的熔焊，要根据一般的规律和各自采用材料的 特性进展试验，评价熔接质量，到达系统标准后， 确定各品种规格的工艺规程，按规定的工艺参数方法和步骤进展焊制管件的生产和现场安装施工。热熔对接的几个重要工艺参数 加热板温度 指加热板外表温度，一般用外表温度计测量。在测量温度时，要考虑

11、环境温度的影响。 设备已考虑的除外热板温度既要保证管材端面迅速熔融， 又要保证焊制管件不因温度过高而发生降解。 焊接压力 加压加热压力与熔融对接压力相当。作用是对管材进展强制加热，去掉管材端面不平整的局部， 使管材端面全部与加热板接触，均匀受热。 卷边高度 卷边高度用于衡量加热压力作用于管材截面的时间，即加压加热的程度。. word.zl-.- 吸热压力 约为熔融对接压力的 1/10，它的作用主要是防止管材回弹，使管材紧贴在加热板上，提高加热效果，减少加热时间。加热阶段的时间与焊制管件的横截面积、加热板温度、环境温度有关。熔融对接压力 指垂直作用于两个对接面上的压力。其主要与熔融对接局部的面积

12、、焊机油缸面积、焊制管件的材料有关：一般按下式计算：P 对接焊压力=KS 管截面积/S 油缸活塞总有效面积式中 K与材料有关的压力系数。S 管截面积=dn-enen 单位为 cm2dn管材外径，单位为 cmen管材壁厚，单位为 cmS 油缸活塞总有效面积在该焊机的使用说明书上可查到。计算出来的压力在实际操作过程中要进展适实调整， 并要将机器自身移动所需的压力或塑料管材较长时牵引所需压力考虑进去。 熔融对接时间 指保持熔融对接压力的时间，主要与管材的壁厚即熔融对接面积有关。. word.zl-.- 切换周期 热板熔融对焊的主要过程为加热过程和焊制过程。这两个过程以热板的切换从时间上分开。 切换时

13、间过长，熔化的端面在相互接触之前将因冷却而形成一层“冷皮，不利于分子链的扩散。工艺步骤：材料准备 用于焊制管件的管材的圆度应高于标准值，下料时要留出10-20mm 的切削余量。 用于管道连接时应将两待焊管材置于平坦的地面夹紧管材 根据所焊制的管件更换根本夹具，选择适宜的卡瓦，切削前必须将所焊管段夹紧。切削 切削所焊管段端面的杂质和氧化层，保证两对接端面平整、光洁。对中 两对焊管段的错边应越小越好，如果错边大，会导致应力集中，错边不应超过壁厚的 10%。加热 保证有足够的熔融料，以备熔融对接时分子相互扩散。切换 从加热完毕到熔融对接开场这段时间为切换周期，为保证熔融对接质量，切换周期越短越好。.

14、 word.zl-.-熔融对接 是焊接的关键，熔融对接过程应始终处于熔融压力之下进展。冷却 由于塑料材料导热性差，冷却速度相应缓慢。焊缝材料的收缩、构造的形成过程在长时间以缓慢的速度进展。 因此，焊缝的冷却必须在一定的压力下进展。(end)免责声明:本文章由网友发布与技术通网无关，如侵略请与我们PE 管热熔焊接兼容性热熔焊接的根底理论热熔焊接是焊接部件外表与热板接触热熔后， 变成粘滞的流体，将熔融的外表压在一起，聚合物分子在热及压力的作用下运动， 相互穿插盘绕，产生德华作用力， 冷却后形成巩固的焊接面，分子之间没有产生化学连接键，焊接强度取决于焊接面之间的相互穿插盘绕程度。如图 1 所示。为了

15、对热熔焊接有更深入的认识，我们首先了解以下理论：1.1 粘合理论这个理论强调的是相互焊接的两种聚合物之间具有零或近乎零的外表接触能量的重要性。两种完全一样的聚合物相焊接是最好的情况，. word.zl-.-如一样牌号的聚乙烯之间的焊接。 一些杂质和添加剂或不同牌号那么可能会影响焊接质量，依据此理论，选择一样材料的管材进展焊接是最正确的选择。1.2 分子扩散缠绕理论两种相容的高分子材料，加热到一定温度，使大分子得到能量和空间。由于分子的热运动，并在得到的外力作用下，强制的彼此流动进展迁移、扩散，相互缠绕，随着温度的下降开场结晶，得到一定的结晶度那么到达理想的焊接目的。 因此两种材料的相容性越好，

16、 那么扩散越充分，连接性越好。1.3 流动过程理论该理论强调了焊接压力的重要性， 指出焊接强度随焊接压力的升高而提高，直到焊接强度到达一个曲线的平稳段， 几乎不再受压力的影响。根据以上理论， 可以解释为什么要选择一样或相近的材料进展热熔焊接。由于焊接的机理不同，热熔焊接对管材的要求相对电熔连接更为严格!CJJ33-1995 中 4.1.4 亦要求“聚乙烯燃气管道连接宜采用同种牌号、材质的管材和管件。对性能相似的不同牌号、材质的管材和管材与管件之间的连接，应经过试验，判定连接质量能得到保证后。方可进展。2 不同聚乙烯材料的焊接兼容性理论分析影响两种聚乙烯材料焊接兼容性的主要因素是聚合物的分子量分

17、布. word.zl-.-和分子构造的不同，作为一种表现形式就是熔体流动速率的不同。 熔体质量流动速率 (MFR)是表征材料在熔融状态时的粘度大小的物理量，是分子平均尺寸和流动性的量度。 定义是在 190和 5kg 荷载下，按质量计算的聚乙烯流动速率， 它是制定焊接工艺的重要依据。 以下透过焊接温度及焊接压力， 从熔体流动速率的层面对焊接兼容性进展分析。2.1 焊接温度根据分子扩散缠绕理论， 两种聚乙烯材料热熔焊接时需要具备一定的焊接温度。焊接温度是材料的熔融粘流转化温度，此时，聚乙烯产生熔融流动。大分子相互扩散和缠绕，继而结晶连接，因此聚乙烯热熔焊接温度对焊接兼容性有重要影响。 而熔体流动速

18、率是焊接工艺中焊接温度设定的重要参考因素。根 据 PPI( 美 国 塑 料 管 协 会 plastics pipe institute 1 编 制 的TN-13/2001?general guidelines for butt,saddle，and socket fusion of unlikepolyethylene pipes and fittings?， 我们可以知道， 不同熔体流动速率的材料，设定的焊接温度不同。聚乙烯熔体流动速率在 14 级时，焊接温度一般采用 171232； 熔体流动速率为 5 级及 4 级中的一局部材料，焊接温度可以采用 232260。熔体流动速率依据 ASTMD

19、3350 的分级情况如表 1。表 1 聚乙烯管材、关键材料熔体流动速率分级参数测试方法11.021.00.4345熔体流动速率 ASTM0.40.150.154.0. word.zl-.-g/10minD1238AAAABA：190，2.16kg B：190，21.6kg此外。对于不同材料各项材料耐温指标也不尽一样， 例如维卡软化点、熔融温度、 热变形温度等。因此当两种熔体流动速率不同的材料焊接时， 由于焊接温度要求不同， 那么要么一方加热温度相对过低，加热不充分而导致材料软化不够， 分子扩散和缠结受到影响， 焊接兼容性差；要么一方加热温度过高，卷边尺寸增大，聚合物产生热氧化破坏，会导致原料产

20、生降解使得接头强度降低。2.2 焊接压力依据流动过程理论，焊接时熔合部位的熔体应建立一定的压力， 而这要求熔体有一定的粘度， 防止熔体从熔合部位过渡挤出， 形成冷焊。而一定温度下的熔体粘度可以通过熔体流动速率来反映。 对于不同熔体流动速率的材料，在同一压力下，对于熔体流动速率高的材料，那么压力相对过低， 那么焊接连接量过少， 熔合面的局部熔膜不能挤出，很难形成尺寸合理的翻边， 不利于加热过程中焊接面与热板接触时产生的污染及受空气中氧气、灰尘影响的熔膜层的排出， 导致焊接质量不过关：压力相对过大那么会使熔料挤出。 造成塑料熔体流向焊端的边缘形成焊瘤刺，使熔化层的深度减少，无法形成合理的熔膜厚度，

21、而且会使熔合区域材料的结晶度提高， 使焊缝部位抗冲击性下降；在熔膜层过多被挤出的同时， 在翻边的根部加剧形成与管壁垂直的分子定向，产生应力集中的力学薄弱点，容易发生破坏，这也被实际经常发生的破坏类型所证实，严重影响焊接质量。要形成良好的焊接，前. word.zl-.-提必须是适当的卷边高度及其对称性， 据此，良好的焊接理论准那么就可以表述为焊区适当的粘度及其分布的对称性， 但是不同熔体流动速率的材料其焊区温度和粘度分布不同(见图 2)，为达致此目的，可以通过改变两者的温度分布即加热历史， 力求使两者的粘度适当并分布一致，从而获得良好的焊接质量。TN-13/2001 认为，在一样的热驱动下，不同

22、熔体流动速率的两种材料焊接，要先加热熔融指数高的材料， 才会同时到达近乎一致的熔融深度。为了到达不同 MFR 材料良好的焊接目的，往往对两种被焊材料的加工工艺要不同的。 熔体流动速率较高的材料可设定较高的温度， 而熔体流动速率较低的材料可以通过延长保温时间来获得适宜的熔膜厚度，但是这操作起来比拟困难，难于保证焊接质量，故此不予以提倡。但是当两种材料的熔体流动速率在一定围时， 试验证明可以到达良好的焊接效果。ISO/TR11647中 指 出 。 熔 体 流 动 速 率O.3g/10min 1.3g/lOmin(190c，5kg)曲的聚乙烯管材之间进展焊接会取得令人满意的效果。DVS2207 认为

23、：MFR(190，5KG)=(O.31.7)g/lOmin 的聚乙烯都是可焊的。GBl5555.1-2003 中的要原材料熔体质量流动速率应在 0.21.4g/10min，之间，且最大偏差不应超过混配料标称值的+20。TSG D2001-2005?燃气用聚乙烯管道焊接技术平安规程?认为： 材料的熔体质量流动速率(MFR)差异值不小于 0.5g/lOmin(190，5kg)，根. word.zl-.-据以上规要求，我们建议在实际操作中，依据规在O.3g/10min1.3g/10min(190，5kg)围，且 MFR 差异值不小于 0.5g/10min(190，5kg)，并且通常希望相互焊接的聚乙

24、烯管材的 MFR 位于同一分组：0.3g/10min-0.4g/10min(190，5kg) 0.4g/10min-0.65g/lOmin(190，5kg) 0.65g/lOmin-1.15g/10min(190，5kg)1.15g/10mi-1.7g/10min(190，5kg)据此，我们对中密度 PE80 与 PEl00 的焊接兼容性加以判定：目前， 国较常用的燃气 PE80 和 PEl00 管材/管件的原料全部都是进口燃气管道专用混配料：如北欧化工、阿托菲纳、 BP 威、BP(马来西亚)。上述PE80原料(除北欧化工HE3470-LS外)全都是中密度PE80管道专用料， 熔体流动速率 M

25、FR 约为 0.8g/10min-0.95g/10min(190， 5kg)，密度约为 945kg/m3。上述的 PEl00 原料全都是高密度管道专用料，熔 体 流 动 率约 0.3g/10min-0.45g/10min(190 ，5kg) ，密 度 大 于950kg/m3。中密度 PE80 与 PEl00、高密度 PE80 的熔体流动速率大于0.5g/lOmin(190，5kg)，且不在同一分组，故理论上两者焊接存在兼容问题。事实上，一些国家如法国和英国，并不容许 PE80 与 PEl00管材使用热熔对接相连接，此外，由于PEl00 本身熔体质量流动速率较低，对熔困难，欧洲主要燃气公司如英国

26、Transco 要求热熔对接必须使用全自动热熔焊机。以保证焊接质量。. word.zl-.-.pwc-m./uploadfile/200933045737288.jpg.pwc-m./uploadfile/200933045737288.jpg3 不同种类聚乙烯的焊接试验研究早在 90 年代初期，就有机构做了焊接兼容性试验，选择材料为：(1) 齐鲁石化公司的HDPE DGDB2480 黑色管道，尺寸为1lOmmlOmm，熔融指数(190,5kg)0.56g/10min；(2) 扬 子 石 化 公 司 的 HDPE 6100M ， 黑 色 管 道 ， 尺 寸 130mm13mm，熔融指数(190

27、，5kg)0.31g/10min；(3) 比利时的 MDPE 3802Y 黄色管道， 尺寸110mm10mm， 熔融指数(190，5kg)1.04g/lOmin；试验选择的焊接工艺参数及参照条件为 DVS 条件德国焊接学会推荐的聚乙烯管道焊接条件。测试结果说明，在 DVS 条件所推荐的 21010的焊接温度围，管材均取得了大于母材的短时焊接强度。 母材的强度较高，焊接接头的强度亦比拟高， 此外， HDPE DGDB2480 与 MDPE 3802Y 互焊性能也较好，在测试误差的围，互焊的焊接强度与焊接双方母体强度较低的一方，即中密度聚乙烯一方根本相当。 互焊接头的焊接强度相当于MDPE 的母体

28、强度而小于 HDPE 母体的强度焊接强度大于母材的原因是焊缝区域里的材料聚态构造发生了变化， 焊缝区的熔融吸收热量明显高于母体的熔融吸收热量， 特别是在焊缝对称截面的附件， 材料熔融吸收热量曲线出现最大值。硬度和强度也最高(见图 3)。这与焊缝附近熔融材料因焊接压力而导致的二维流动有关， 二维流动使得材料原有的晶核根底上诱导而产生更多晶核， 从而使这个区域的晶核增高， 而在焊缝对称截面上又形成一个较低值， 这是由于撤出热板时(切. word.zl-.-换周期)，材料加热外表突然成为开放面，与空气的热交流和热交换，使这两个外表的温度可下降大约 1520， 从而降低了这个截面上的结晶度。另外焊接试

29、件在液氮深冷脆断后经扫描， 不但能看出明显的脆断断口的特征， 还能看出由于热板焊接时焊接端面上熔融材料二维流动造成的流向，提醒了焊缝区材料构造上的不均匀性。 由于焊接的聚乙烯管道长时间使用，破坏大多数为脆性破裂，所以焊缝区域材料构造的变化以及短时拉伸强度的增加会给接头的长时间使用性能带来什么影响还有待于进一步试验， 目前为平安起见，应尽量防止不同熔体流动速率的材料相焊接的情形。4 结论1应尽量防止不同熔体流动速率的材料相焊接的情形。2假设元法防止，那么建议在实际操作中，依据规要求熔体流动速率应在 0.31.3g/10min(190，5kg)围，且MFR 差异值不大于0.5g/10min(190

30、，5000g)，并且相互焊接的聚乙烯管材的 MFR 最好位于同一分组。3目前市场上的中密度 PE80 与 PEl00 管材存在焊接兼容问题，需引起重视，需加强材料的入库验收管理，应在PE 材料的质保书中增加原料牌号和水含量检测报告，以便今后管网营运中做好质量跟踪，提高已使用工程材料追溯的准确性。. word.zl-.-PE 管焊接质量保障体系摘要：根据施工经历，提出了保证PE 管焊接质量保障体系，重点论述了优化施工工艺及制定焊接过程控制。关键词：热熔焊接；作业指导书；工艺卡 0 前言 PE 管由于具有寿命长、耐腐蚀、重量轻、可弯曲等诸多优势，近年来在燃气行业大面积推广使用。焊接的质量是PE 管

31、施工质量中最关键的一环，但现时仍缺少一种有效的的方法对焊焊接口质量进展检测，影响PE 焊接的因素有：材料质量、人员素质、焊接设备、施工工艺、焊接过程的控制等。1 工程材料工程材料应抓好进场验收、搬运、储存三个环节。11 进场验收每批管材、管件进场后按照?燃气用埋地聚乙烯管材?GB1555812003和?燃气用埋地聚乙烯管件?GB15558195 进展规格尺寸和外观检验，并检查随货的质保资料是否齐全及对应，材料是否过期，是否有第三方权威机构检测报告证明等。对不合格的材料拒绝进场。 12搬运管道必须用非金属绳吊装，小心轻放，防止划伤，不得抛摔和沿地拖拽；注意做好管材两端的封堵，防止杂物进入。13

32、储存不得曝晒雨淋、接触与化学晶，存放在通风良好、温度不超过 40. word.zl-.-的仓库， 在室外临时堆放时必须有遮盖物且管材底部要用木块垫起离地不小于 20cm，使用前不得撕掉出厂的包装保护层。2 焊接设备电熔焊机应具有良好的电压调节能力、 准确控制熔接加热时间：热熔焊机加热板、压力系统等性能指标满足工艺要求。 为减少人为因素的影响，应使用全自动焊机。3 焊接人员培训通过培训、实操考核焊工的操作水平，焊工要掌握管材、管件的质量规要求，熟练掌握焊接规程和焊接参数，经工程工程三方(施工、监理、业主单位)考核合格后才能正式进场焊接。 4 优化施工工艺焊机必须进展与之对应管材的焊接试验以确定对

33、应一组最优化的焊接参数及操作步骤， 并在工程施工中严格统一使用。41 PE 管热熔焊接知识(1)PE 管过程分如下阶段：翻边、热熔焊接吸热、开闭模、熔接、冷却成形，如图1 所示：图 1 PE 管热熔焊接示意图(2)焊接工艺参数焊接温度焊接温度是材料的熔融粘流转化温度。此时塑料产生熔融流动，塑料大分子相互扩散和缠绕。一般来说，随着焊接温度的提高， 接头的强度就开场提高而到达最大。实验证明 MDPE 在低于 180时，即使在熔化时间相当长的情况下， 也不可能取得质量好的接头； 焊接温度的受制于材料构造的变化和焊缝形状有些，温度高时，会出现如下情况：卷边尺寸增大、聚合物熔体粘附工具的、聚合物产生热氧

34、化破坏，使焊接接头的强度降低。考虑上述情况以及PTFE抗粘层热稳定性， 焊接温度最好控制在200230。. word.zl-.-加热时间及压力加热时间随壁厚的增加而增大， 热熔焊接时，加热时压力应迅速作用在管材端面上， 以效地促进塑化。但如果压力过大，会造成塑料熔体流向焊端的边缘而形成焊瘤刺， 使熔化层的深度减少，严重影响焊接质量。 因此要控制好加热压力的大小，并采取阶段施压的方法，即在加热阶段初期采用较高的压力， 吸热阶段换用较小的压力。熔接时间热熔焊接过程中，可排除气化和夹杂物并增加相互扩散的面积，补偿塑料材料的收缩。没有压力时收缩会导致收缩孔的出现，增大构造的缺陷和剩余应力。推荐压力围为

35、015MP022MP。同时尽可能有缩短切换时间，推荐在10 秒以。冷却时间由于塑料材料冷却速度缓慢， 焊缝构造的收缩，构造的形成过程以缓慢的速度进展。因而，焊缝冷却必须保持压力，冷却时间过短，会引起焊口脆化。 (3)焊接工艺参数在应用时尚需考虑如下问题焊接气温低时，可适当延长吸热时间工艺压力 Ps 应换算为液压系统压力 Pt，PsA=PtS。式中：A管材截面积，m2；S液压系统执行缸活活塞总有效面积，m2。 42 进展现场焊接试验(1)根椐管材、管件生产厂和焊接设备厂商提供说的参数， 结合对焊接工艺参数确实定。 (2)制定评定标准外观形状焊口应具有沿管材整个外圆周平滑对称的焊环(翻边)，翻边具

36、有一定的对称性和对正性，翻边应是实心和圆滑，根部较宽。焊环尺寸(见图 2)图 2 合格热熔对接焊口示意图. word.zl-.-焊环的宽度：B=035045S焊环的高度：H=02025S环缝的高度：h=0102S对上述系数的选取应遵循“小管径，选较大值；大管径，选较小值原那么部质量通过斜切开焊口观察： 熔接界面均匀，没有裂缝、 孔等缺陷。进展焊口拉伸、 弯曲试验等， 焊口的抗拉强度、延伸性等性能指标是符合规要求。 (3)工艺参数调整参考依椐工艺参数调整参考依椐(局部)见表 1。表 1序号 焊环情况123翻边尖央没同管产生原因对接压力缺乏或加热温度过低壁接触， 高度过低翻边高度过大对接压力过大两

37、环宽度差距过可能是由于两管材材料牌号不同大或加热板两边温度不均匀4两环轴线不在同装卡管材时未能保证同心或两管一条直线上材外径偏差对接端面铣削不平、对接卡装夹5环不均匀具轴向间隔较大或加热板温度不均匀6过窄变形卷边熔接压力过大. word.zl-.-(4)试验过程及结果以初选参数为根底， 确定评定标准， 参数调整参考依椐，通过屡次试验最终确定一组最优的焊接参数及步骤。 (5)试验考前须知试验中必须注意观察管壁成形情况， 存在外壁成形较好而壁难以成形，环尖端没同管壁接触的情况，这会直接增大管壁阻力影响流通能力。(6)根椐试验结果，编制焊接作业指导书，要求施工管理人员、焊工熟练掌握。5 规过程控制

38、51 制作小工艺卡焊工随身携带且对应贴在焊机上，方便阅看、检查，一工艺卡制作见表2。表 252 三个环节质量关把好焊前检查、焊接过程、焊后检查三个环节质量关，落实焊工负责制，施工管理人员做好监视、检查工作。(1)焊前检查：管材划伤、管壁杂物、管材标识、加热板较脏、对接错边量、管端面脏等问题。(2)焊接过程：严格按焊接作业指导书进展，注意几个事项： 卡装管材时要控制好移动夹具的位置和管材伸出夹具的自由长度，防止造成移动夹具的行程已尽。铣管材端面时，要形成连续的切屑，先降压，再翻开夹具，最后关闭铣刀。控制焊接过程拖动压力。 吸热阶段防止由于管材自重或其他外力作用产生往后的拉力， 造成管材与加热板别

39、离。 夹具闭合后升压时应均匀升压，不能太快或太慢。假设现场的环境温度与试验温度相差较大， 可对个别参数进展适当调整。 阴雨天气要及时做好避雨过措施。 (3)焊口检查：根椐评定标准对焊口进展检查，不合格的切掉。53 编制记录，检查表格焊口进展 100记录、检查，竣工图纸上标出焊口. word.zl-.-的对应位置，施工质检员按 15抽查，监理员作监视。编制记录、检查表格见表 3。表 3 PE 管热熔焊接检查、记录表工 程 名 称 ：施工单位：焊前检查焊焊口工编号)(mm规格管材端 划痕面间 面错面 深度隙量 边量清 (mm(mm (mm洁 )度 力 力 度 间 力间 压力温 压 压 高 时 压时

40、 却)间 )热 动 边 边 热 热模 ( 冷时 (mm (mm对接 对接加 拖 翻 翻 吸 吸闭 接、却 高度 宽度焊接参数记录开 熔冷 环的 环的焊口检查检检查查人评(时定间)编 号 ： ( 图 号)注：1、焊前检查中有关数据要测量可能的最大值，；焊口检查中有关数椐要测量可能的最大、最小值2、检查评定分合格或不合格6 结语实际施工证明，PE 管焊接质量保障体系规了焊接收理，确保了 PE 管焊接质量。参考文献：1 聚乙烯燃气管道施工技术规程市燃气集团公司技术培训中心编写. word.zl-.-PE 管热熔对接施工PE 管作为一种新型管道材料现已在城市给水、燃气等市政中得到应用， 因其具有良好的

41、柔韧性， 加工的管材可以盘成卷， 便于运输；可实行铺设，轻易绕过障碍物，减少接头数量；属热塑性塑料，可屡次加工成型，使热熔和电熔连接成为可能；具有很好的抗付腐蚀性，埋地不需防腐等优点，已在管道工程迅速得到普及，加之施工简单，维修少，使用寿命长，其社会综合效益明显。1 热熔对接施工工艺简介热熔对接是将聚乙烯管端界面， 利用加热及加热熔融后相互对接融合，经冷却固定连接在一起的方法。其焊接原理是：当PE 材料在加热超过其熔融温度后，变成粘滞流体，在焊接压力作用下，其大分子相互扩散，产生德华作用力，从而结实的焊接在一起，通常采用热熔电焊机来加热管端， 使其熔化， 迅速将其粘合， 保持有一定的压力，经冷

42、却到达焊接的目的。2 管道焊接技术.2I 焊接前的准备工作.(I)对 PE 管材、管件应按设计要求进展核对并进展外观检查，符合要求前方可使用。.(2)根据施工的管材规格选用恰当的夹具， 设置好机架位置， 将验收合. word.zl-.-格的管材用夹具固定在机架上， 并检查焊机各局部电源线及其他线路连接是否正常。(3)查取相应管材的焊接参数并记录， 同时计算出熔接压力， 熔接压力.=标准焊接压力(理论参数)+拖动压力。22 管道焊接.(I)用双面铣刀铣削焊口两端面，完全去除管端氧化层，使其连接端面吻合，且在同一轴线上。.(2)将热板加热温度设置在. 210IOC 进展加热，将到达温度要求的加热板

43、置于机架上，闭合夹具，此时焊接压力逐步升至预热压力，待管口间凸起均匀且高度到达要求时， 记录卷边时间，并将预热压力降至拖动压力， 同时按下吸热时间按钮， 吸热时间由相应管材参数查得，并做记录。.(3)到达吸热时间后，迅速翻开夹具，取出加热板，并立即关合夹具，在规定时间匀速将压力由零位调至焊接压力， 按下冷却时间按钮，冷却时间由相应参数查得，并做记录，到达冷却时间后，翻开夹具，取下焊接收材，焊接完成。(4)检查焊环质量，焊缝宽度，高度符合规要求为合格，否那么割开重焊。3 焊接工艺参数.1)加热板温度：指加热板外表温度，一般用外表温度计测量。在测量温度时，需考虑环境温度的影响，热板温度既要保证管材

44、端面迅速熔融，又要保证焊接收材不因温度过高而发生降解。. word.zl-.-2)焊接压力：加压压力与熔融对接压力相当，作用是对管材进展强制加热，去掉管材端面不平整局部，使管材端面全断面与加热板接触，均匀受热。.3)卷边高度：卷边高度用于衡量加热压力作用与管材截面的时间，即加压加热的程度。.4)吸热压力：约为熔融对接压力的. 110，它的作用主要是防止管材回弹，使管材紧贴在加热板上，提高加热效果，减少加热时间，加热阶段的时间与焊接收件的横截面积、加热板温度、环境温度有关。熔融对接压力. P=KS 管截面 S 油缸活塞总有效面积：与材料有关的压力系数；S. 管截面积. =(deen)en；De管

45、材半径，单位. cm；EN 管材壁厚，单位. cm。5)熔融对接时间：指保持熔融对接压力的时间，主要与管材的壁厚即熔融对接面积有关。.6)切换周期：热板熔融对焊的主要过程为加热过程和焊制过程，这两个过程以热板的切换从时间上分开。 切换时间过长，熔化的端面在相互接触之将因冷却而形成一层. “冷皮. ，不利于分子链的扩散。4 热熔对接焊的三个关键阶段.41 加热阶段. word.zl-.-411 安夹管材、管件用辊杠、支架将管垫平减小摩擦力，利用夹具校正管材圆度，将管材轴线调整于一条直线上，清洁管材、管件外外表，按工艺要求设置吸热时间和冷却时间。 4I2 铣削焊接面先放置铣刀，锁上铣刀平安锁，启动

46、铣刀，铣削宽度等于壁厚后，适当降低压力，然后翻开机架，关闭铣刀，翻开平安锁，取出铣刀，清理铣削后留下的碎屑。 413 测拖动压力闭合机架均匀缓慢的加压。 机架开场运动时压力值为拖动压力(P 拖)，拖动压力不是固定值，每次焊接都必须测量。当焊接断面间隙、错边符合要求后，加紧管件，开场加压到焊接总压力。.414 断面平整吸热放置清洁的热板，闭合机架。当焊接端面与热板贴合时，迅速调整压力至焊接总压力( P)=拖动压力( P 拖)+焊接压力( P)。当热板两侧焊接面的整个圆周突起高度至规定值时， 迅速降压至拖动压力( P 拖)，或者在确保加热板与焊接端面严密的条件下，开场吸热计时，要确保热板与焊接端面

47、间的严密贴合。.42 切换阶段吸热时间完毕后，翻开机架，迅速取出热板，并立即闭和机架。在规定的时间，将压力匀速升至焊接总压力( P)，严禁高压碰撞，同时冷. word.zl-.-却，开场计时。此阶段必须连续进展，气呵成，整个过程的时间必须控制在小于规定的时间。43 冷却阶段冷却时间完毕后，将压力降至 0，松开夹具螺丝，取出焊完的管材，翻开机架，进展下一口焊接。.5 PE 燃气管不同环境温度焊接根据?城镇燃气输配工程施工及验收规?规定：焊接环境应当防不良气候影响，管道连接应在环境温度一 5 45C 围进展。当环境温度低于 50C 或在风力大于 5级条件下施工时，应采用防风、保温措施等，以保证需要

48、焊接的焊接面有足够的温度，在炎热的夏季施工时应采取遮阳措施。当管材、管件存放处与现场温度较大时，连接前应将管材、管件在施工现场搁置一段时间，使其温度和施工现场温度接近。.6 PE 燃气管焊接易出现的质量问题和预防措施.61 虚焊热熔对接焊接时出现的虚焊， 主要是对接焊机夹具行程不够和对接时夹具速度太快而引起虚焊的两种情况。.(1)对接焊机夹具行程不够， 两连接件对接前用铣刀铣平管口后进展焊. word.zl-.-前试碰，碰对后在夹具行程杆上应看到有一定的行程余量， 行程余量应不小于 2 0mm 为宜。假设不注意这种情况，在焊接过程中，夹具的行程余量不够时，焊接后外表上看对接的非常好，但实际上两

49、对接件熔接的不够彻底，出现虚焊。这是热熔对接焊中常出现而又不易觉察的题。 解决的方法是每次焊前都应注意留有足够的夹具行程余量。 .(2)对接件对碰时夹具速度过快。两连接件经加热板加热后进展对碰，假设对碰过程中夹具速度太快， 在对碰瞬间，两连接件熔融局部大局部被挤压到外壁两侧，致使溶合的局部不够充分而造成了虚焊， 解决的方法是操作人员控制机具的速度要均匀，使熔接局部充分熔合。.6 62 2 焊不透焊不透出现这种情况的主要原因是加热时间不够。一般情况下不同的管材、型号、规格的 PE 管，其焊接加热时间在出厂时都有规定，但所给加热时间是在环境温度为 2 0&C、有微风时设定的，当环境温度低于20&C

50、 和风力较大时， 假设按设定的加热时间进展加热焊接， 焊接后外表上与正常时焊接没有多大区别， 实际上没焊透，解决方法是当遇到施工环境温度低于 2 0&C 和风力较大时， 应根据管材不同型号、 规格适当调整加热时间。.6 63 3 焊口碳化焊口碳化发生这种质量问题的原因是加热时间过长，与焊不透的情况正好相反，对于热熔对接焊，有些施工人员认为焊接过程中加热时间越长，焊接效果越好，而事实恰好相反，PE 管在加热时间过长时，会出现. word.zl-.-碳化现象，严重影响到焊接质量。7 7 施工总结施工总结聚乙烯管 SDR11 热熔焊接施工技术因具备施工时诸多优点得到快速推广，但由于目前缺乏无损检测手