管热熔焊接工艺培训课件(PPT32页)

管热熔焊接工艺一、焊接准备。

热熔焊接施工准备工作如下：①将与管材规格一致的卡瓦装入机架；②准备足够的支撑物，保证待焊接管材可与机架中心线处于同一高度，并能方便移动；③设定加热板温度～℃④接通焊机电源，打开加热板、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行操作，而且在必要时，应根据天气、环境温度等变化对其进行适当调整：①核对欲焊接管材规格、压力等级是否正确，检查其表面是否有磕、碰、划伤，如伤痕深度超过管材壁厚的，应进行局部切除后方可使用；②用软纸或布蘸酒精清除两管端的油污或异物；③将欲焊接的管材置于机架卡瓦内，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），管材机架以外的部分用支撑物托起，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；●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。

●吸热压力约为熔融对接压力的，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*熔融对接压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范围有限，最低调节压力,现分两种情况说明：：连接单根管道、管件此种情况下由于拖动压力很小，基本不受外力作用，拖动压力大概，施工中无需测量拖动压力卷边压力厂家提供的对焊压力吸热压力由于焊机设计问题，油缸不能保压，将很快下降到零，由于无外力作用，可在此状态一直吸热熔融对接压力厂家提供的对焊压力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（最少两分钟），由于外力较小，余下时间靠机架本身压力，直到冷却：连接多根根管道、阀门拖动压力测试，按常规施工经验估算拖动压力（根一般为），按动前进按钮的同时，调节调压阀到预定压力，当机架开始缓慢移动时，此时压力极即为拖动压力。

调压阀压力不可过大，否则液压缸移动较快，压力值不准。

卷边压力厂家提供的对焊压力拖动压力，，按动前进按钮的同时，调节调压阀到卷边压力，管材两边整个圆周都达到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，其方法是将两相同的连接界面用热板加热到粘流态后，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，形成牢固的连接。

其主要工艺过程为调整、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范围，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行试验，评价熔接质量，达到系统标准后，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行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表面温度，一般用表面温度计测量。

在测量温度时，要考虑环境温度的影响。

（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。

作用是对管材进行强制加热，去掉管材端面不平整的部分，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。

●吸热压力约为熔融对接压力的，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。

其主要与熔融对接部分的面积、焊机油缸面积、焊制管件的材料有关：一般按下式计算：对接焊压力管截面积油缸活塞总有效面积式中——与材料有关的压力系数。

管截面积л（）单位为——管材外径，单位为——管材壁厚，单位为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行适实调整，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。

●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基本夹具，选择合适的卡瓦，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。

加热保证有足够的熔融料，以备熔融对接时分子相互扩散。

切换从加热结束到熔融对接开始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。

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行。

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、结构的形成过程在长时间内以缓慢的速度进行。

因此，焊缝的冷却必须在一定的压力下进行。

()免责声明:本文章由网友发布与技术通网无关，如侵略版权请与我们管热熔焊接兼容性热熔焊接的基础理论热熔焊接是焊接部件表面与热板接触热熔后，变成粘滞的流体，将熔融的表面压在一起，聚合物分子在热及压力的作用下运动，相互穿插盘绕，产生范德华作用力，冷却后形成坚固的焊接面，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。

如图所示。

为了对热熔焊接有更深入的认识，我们首先了解以下理论：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表面接触能量的重要性。

两种完全相同的聚合物相焊接是最好的情况，如相同牌号的聚乙烯之间的焊接。

一些杂质和添加剂或不同牌号则可能会影响焊接质量，依据此理论，选择相同材料的管材进行焊接是最佳的选择。

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，强制的彼此流动进行迁移、扩散，相互缠绕，随着温度的下降开始结晶，得到一定的结晶度则达到理想的焊接目的。

因此两种材料的相容性越好，则扩散越充分，连接性越好。

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，直到焊接强度达到一个曲线的平稳段，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相同或相近的材料进行热熔焊接。

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!中亦要求“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。

方可进行。

”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布和分子结构的不同，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()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℃和荷载下，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行分析。

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。

而熔体流动速率是焊接工艺中焊接温度设定的重要参考因素。

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，则压力相对过低，则焊接连接量过少，熔合面的部分熔膜不能挤出，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：压力相对过大则会使熔料挤出。

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，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，良好的焊接理论准则就可以表述为焊区内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)，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。

认为，在相同的热驱动下，不同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，才会同时达到近乎一致的熔融深度。

为了达到不同材料良好的焊接目的，往往对两种被焊材料的加工工艺要求是不同的。

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合适的熔膜厚度，但是这操作起来比较困难，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范围内时，试验证明可以达到良好的焊接效果。

中指出。

熔体流动速率～(，)曲的聚乙烯管材之间进行焊接会取得令人满意的效果。

认为：(℃，)(～)的聚乙烯都是可焊的。

中的要求是原材料熔体质量流动速率应在～，之间，且最大偏差不应超过混配料标称值的％。

《燃气用聚乙烯管道焊接技术安全规程》认为：材料的熔体质量流动速率()差别值不小于(℃，)，根据以上规范要求，我们建议在实际操作中，依据规范在～(℃，)范围内，且差别值不小于(℃，)，并且通常希望相互焊接的聚乙烯管材的位于同一分组内：(℃，)(℃，)(℃，)(℃，)据此，我们对中密度与的焊接兼容性加以判定：目前，国内较常用的燃气和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、苏威、(马来西亚)。