PE焊接技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

熱熔對接連接（對接焊）一、焊接工藝曲線和參數(shù)聚乙烯管材的焊接一般分三個階段，加熱段、切換段、對接段，根據(jù)管子的不同規(guī)格和截面積制定其焊接參數(shù)。焊接工藝三個重要參數(shù)：溫度、壓力、時間－PE熔接過程中壓力、時間的關(guān)系（見圖）。二、溫度的確定：聚乙烯管材對接焊的最佳焊接溫度為200～230℃，一般生產(chǎn)廠家確定為210±10℃；是聚乙烯材料的加工溫度，在材料粘流態(tài)轉(zhuǎn)化溫度之上，只有在這種條件下，聚乙烯產(chǎn)生熔融流動，聚合物的大分子才能進(jìn)行相互擴散形成纏繞，得到最大的強度和高質(zhì)量的焊接結(jié)果；實踐證明，溫度低于180℃，即使加熱時間長，也不能達(dá)到質(zhì)量好的焊接結(jié)果。如果溫度過高，將有可能激活分子鏈中的C鍵與氧發(fā)生反應(yīng)，使材料降解，聚乙烯材料將受到氧化破壞。析出揮發(fā)性的物質(zhì)和氣體，材料結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，生成不飽和烴，出現(xiàn)雜質(zhì)，從而使焊接質(zhì)量降低。三、時間的確定加熱時間的確定：焊接端面平整后10×壁厚（mm）秒。加熱時間的長短，決定焊接的質(zhì)量；是否能將溫度均勻傳遞到焊接面及一定的深度，在轉(zhuǎn)換的階段保持最佳的焊接溫度。管端面熔化的最佳時間，是隨著需要加熱的面積增大而增大的，更重要的是對流和輻射傳播的能量，會隨著管壁厚度的增加而減小。管端面的不平度，造成熱量的傳遞不均勻，窩藏空氣，產(chǎn)生氣孔，最終影響焊接質(zhì)量，所以需要和壓力密切的配合，在加熱的同時施加一定的壓力，平整焊接面，促進(jìn)塑化，形成理想的焊接面進(jìn)行熱傳遞，然后降壓吸熱。切換時間的確定：10秒內(nèi)盡可能地縮短，其端面冷卻非常快，對接速度慢直接影響焊接質(zhì)量。冷卻時間的確定：見表；～×壁厚（mm）分鐘。聚合物材料的導(dǎo)熱性差，只有金屬的幾十分之一，冷卻速度相應(yīng)的緩慢，在冷卻的時間內(nèi)需要進(jìn)行結(jié)晶，收縮，所以需要有充分的時間降到結(jié)晶溫度，進(jìn)行充分的晶粒生長，消除內(nèi)應(yīng)力，在一定的壓力下冷卻，避免焊接端面有縮孔。四、壓力的確定焊接壓力和冷卻壓力根據(jù)焊接面的截面積×mm2；在210±10℃的溫度下，焊接時間、壓力的取值，可以參照德國焊接協(xié)會DVS2207－95的標(biāo)準(zhǔn)（參見表）。表

聚乙烯管材熱熔對接焊參數(shù)值（環(huán)境溫度20℃）壁厚度mm端面平整凸起高度（壓力P＝mm2）（溫度210±10℃）mm吸熱時間（壓力P≈N/mm2）（溫度210±10℃）S（秒）切換時間取出熱板對接S（秒）冷卻時間（壓力P＝N/mm2）保壓狀態(tài)下min（分）45<

56…40…70<

5…66…10…70…120<

6…810…16…120…190<

8…1017…24…190…260<10…1224…32…260…370<12…1632…45…370…500<16…2045…60…500…700<20…2560…80五、焊接工藝的參數(shù)在實際的施工中需要考慮以下問題：1)．溫度的確定焊接時的環(huán)境溫度：溫度低的時候注意觀察焊口翻邊的情況，如果不理想，需要適當(dāng)增加吸熱時間。2)．焊接壓力的換算：一般焊機生產(chǎn)廠家，在焊機的說明書，或直接在焊機的面板上，注明了焊接不同規(guī)格管子的參數(shù)，在未注明的時候，需要進(jìn)行焊接壓力的換算；3)．將工藝要求的壓力（用PG表示）換算為液壓系統(tǒng)壓力（用P表示，單位N/mm2）；根據(jù)管材的截面積（用A表示，單位mm2）計算管材所需的焊接力（用F1表示，單位N），按下式計算：F1＝PG˙A

4)．機架液壓系統(tǒng)輸出的推力（用F2表示，單位N）根據(jù)液壓系統(tǒng)油缸的活塞有效面積（用S表示，單位N/mm2）和液壓系統(tǒng)的壓力（用P表示，單位N/mm2）進(jìn)行計算：F2＝P˙S

因為F1＝F2，所以液壓系統(tǒng)的壓力：

六、拖動壓力計算的接縫壓力，沒有包括移動卡具運動時的摩擦力；在實際的施工中，拖動管子開始運動時的壓力為拖動壓力；它包括了焊機自身克服的摩擦力所需要的壓力，所以制定焊接工藝時，必須加入拖動壓力，才是最終實際焊接所需的力值。八、焊接前的準(zhǔn)備檢查清潔熱板；聚四氟乙烯（PTEF）涂層損壞需更換。其最大粗糙度為μm。清潔油路接頭后接通油路。檢查電源、電壓、接地后接通電路，空轉(zhuǎn)排氣。熱板升溫，紅燈亮后預(yù)熱10分鐘，熱板表面溫度為210±10℃。安裝與管材規(guī)格相符的卡具（卡具的要求：卡具與管子的焊接部位不同心度小于2％）。管子的不圓度<5%。九、焊接－以亞大公司PBF160A和PBF250對接焊機為例：1)．打開機架，按工藝要求設(shè)置吸熱時間和冷卻時間。2)．卡管（管件）；調(diào)整同心度，必要時調(diào)整浮動懸掛裝置或用輥杠支架將管墊平減小摩擦力。3)．放置銑刀鎖安全鎖。4)．啟動銑刀，閉合機架，調(diào)整壓力，端面進(jìn)行銑削，形成連續(xù)屑后，降壓力。5)．打開機架，開安全鎖，取出銑刀。閉合機架，a.記錄拖動壓力(P0)。b.檢查間隙<0.3mmC.錯位量<管壁厚10％。6)．加壓到焊接壓力，查管子是否卡緊。如果未卡緊或調(diào)整管子位置，需重復(fù)（3）的過程。7)．打開機架，放加熱板（焊接端面有灰塵需清潔）。8)．閉合機架加壓到焊接壓力(P1)=拖動壓力(P0)＋接縫壓力(P2)。9)．觀察管端凸起高度，到表中規(guī)定的值，降壓至拖動壓力(P0)，同時按吸熱計時按鈕，計時開始。10)．蜂鳴器響吸熱結(jié)束，打開機架，迅速取出熱板，立即閉合機架，調(diào)整壓力到焊接壓力(P1)，同時按冷卻計時按鈕。11)．蜂鳴器響，冷卻時間到，降壓力，松開卡具螺絲取管，進(jìn)行下一循環(huán)。十、焊接注意事項：1)．必須測量電網(wǎng)、發(fā)電機電壓，保證電壓220V，防機毀。2)．必須測量加負(fù)載后的電壓、機器外殼接地，保證人身安全。3)．與焊接端面接觸的所有物件必須清潔，保證焊接質(zhì)量。4)．加熱板溫度指示燈必須亮(紅色)，保證焊接溫度。5)．卡管必須留有足夠的距離，保證焊接端面有效接觸。6)．銑削時銑刀安全鎖必須鎖死，防止銑刀飛出傷人。7)．銑屑必須是連續(xù)的長屑，保證焊接端面有效接觸。8)．銑削完必須先降壓力,后打開機架,再停銑刀，防止端面出臺階。9)．取出銑刀、熱板時不能碰傷端面，防止翻邊不均勻有劃傷。10)．凸起要求的高度必須是圓周，保證焊接有效面平整。11)．焊接壓力必須加入拖動壓力，保證有效焊接面的壓力值。12)．熔融面相接觸時嚴(yán)禁高壓碰撞，保證焊接質(zhì)量。13)．啟動泵站時，方向桿應(yīng)處于中位，保證電機無負(fù)載起動。14)．安裝高壓軟管時接頭必須清潔，防止泥沙進(jìn)入液壓系統(tǒng)。15)．機器遠(yuǎn)離酸堿或要有防護(hù)，保證機器的使用壽命。16)．必須保