PE管材因其柔韌性、耐腐蝕性、輕質(zhì)以及良好的抗沖擊性能而備受推崇。在連接方式上,熱熔對接和電熔是常用的兩種方法,它們能夠確保管材與管件完全熔合,從而保障系統(tǒng)的安全性和施工的經(jīng)濟性,在工程領域中得到了廣泛的應用。
下來,我們將深入探討熱熔對接的具體原理和操作步驟。熱熔對接是通過加熱板將塑料管材的末端熔融,然后進行對接融合,經(jīng)過冷卻固化后實現(xiàn)連接。這一過程可以分為五個關鍵階段:
首先是預熱階段,此時電熱板將兩管材(件)的端口加熱至適當溫度,并施加一定壓力使它們?nèi)廴诰磉叄?br />
隨后是吸熱階段,此階段需要施加較小壓力并確保熱量在管材(件)內(nèi)均勻擴散;
接下來是轉(zhuǎn)換階段,加熱板在此階段進行抽擊動作,以縮短連接管材(件)相接處的時間;
之后是焊接階段,此時兩管材(件)的熔化端相互結(jié)合,并再次施加壓力以確保連接質(zhì)量;
最后是冷卻階段,需要自然冷卻熔合部分,同時注意避免產(chǎn)生張力和機械應力。
焊接方法和步驟
1.焊接前的準備
確保熱熔機電源連接良好,銑刀能夠正常切削,加熱板能均勻加熱,且機架油缸運行順暢。
2.焊接過程詳解
(1)將待焊的管道或管件平穩(wěn)地置于對接機上,并留出足夠的切削余量,通常為10-20mm。
(2)根據(jù)所焊制的管材、管件尺寸,選擇適當?shù)目ㄍ邐A具,并夾緊管材,為后續(xù)的切削工作做好準備。
(3)使用銑刀切削管段、管件端面的雜質(zhì)和氧化層,確保兩對接端面的平整、光潔,且無雜質(zhì)。
(4)用棉紗蘸酒精清洗管道頭部,以去除灰塵和泥污等雜物。
(5)調(diào)整兩焊管段端面,使其完全對中,錯邊量應控制在壁厚的10%以內(nèi),以確保對接質(zhì)量。
(6)加熱環(huán)節(jié)至關重要,對接溫度應控制在210-230℃之間,并根據(jù)季節(jié)調(diào)整加熱時間,以兩端面熔融長度為1-2mm為佳。
(7)一旦加熱完成,迅速將加熱板移開,并讓兩熱融端面相粘,同時施加壓力。切換周期應盡可能短,以保證熔融對接的質(zhì)量。
(8)在熔融對接過程中,應保持熔融壓力穩(wěn)定,并控制卷邊寬度在2-4mm之間。壓力過大可能導致熔融物擠出,反而影響連接強度。
(9)對接完成后,保持對接壓力不變,讓接口緩慢冷卻。冷卻時間應以手摸卷邊感到生硬且無熱感為準。
(10)一旦冷卻完成,松開卡瓦,移開對接機,即可進行下一接口的連接準備。
此外,焊接工藝中還有三個關鍵參數(shù):溫度、壓力和時間。在實施焊接時,一定要合理控制這些參數(shù),以確保焊接質(zhì)量和安全性。
3.聚乙烯管材對接焊的合適焊接溫度范圍
為200至230℃,通常生產(chǎn)廠家會設定在210±10℃。這個溫度位于聚乙烯材料的粘流態(tài)轉(zhuǎn)化溫度之上,是聚乙烯熔融流動和分子相互擴散形成纏繞的關鍵條件,進而確保焊接結(jié)果具有較大強度和高質(zhì)量。實踐證明,若溫度低于180℃,即使延長加熱時間,也難以獲得良好的焊接結(jié)果。同時,過高的溫度可能激活分子鏈中的C鍵與氧發(fā)生反應,導致材料降解和氧化破壞,從而影響焊接質(zhì)量。
4..時間的把控
(1)加熱時間的把控:在焊接端面達到平整后,需持續(xù)加熱10×壁厚(mm)秒。加熱時間對焊接質(zhì)量至關重要,它確保溫度能均勻傳遞至焊接面并達到一定深度,從而維持較好的焊接溫度。值得注意的是,隨著需要加熱的面積加大,管端面熔化的時間也會相應延長。此外,對流和輻射傳播的能量會隨著管壁厚度的增加而減少,這也影響了加熱時間的選擇。
(2)切換時間的把控:應盡可能在10秒內(nèi)完成切換,因為管端面的不平度會導致熱量傳遞不均,進而產(chǎn)生氣孔,影響焊接質(zhì)量。在加熱的同時施加適當?shù)膲毫κ潜匾模@有助于平整焊接面、促進塑化,并形成理想的焊接面進行熱傳遞。
(3)冷卻時間的把控:冷卻時間設定為1.15~1.33×壁厚(mm)分鐘。由于聚合物材料的導熱性較差,冷卻速度相對緩慢,因此需要充分的時間降至結(jié)晶溫度,以確保晶粒能夠充分生長并消除內(nèi)應力。在一定的壓力下進行冷卻可以避免焊接端面出現(xiàn)縮孔。
(4)壓力的把控:焊接壓力和冷卻壓力應根據(jù)焊接面的截面積來設定,具體為×0.15N/mm2。在210±10℃的溫度下進行焊接時,可以參照德國焊接協(xié)會DVS2207-95的標準來選擇合適的加熱時間和壓力值。
5.熱熔機各部件注意事項
加熱板
加熱板是熱熔機的核心部件,其溫度可達250℃,因此在使用過程中一定要格外小心。以下是使用加熱板時需要注意的事項:
(1)佩戴防護手套,確保操作安全。
(2)在焊接完成后,將加熱板放入專用支架,避免人員意外接觸。
(3)運輸前需冷卻加熱板,以防著火。
(4)焊接完成后,將加熱板置于安全處,防止他人觸及燙傷。
(5)提起加熱板時,務必抓住把手,避免直接接觸。
(6)切勿切斷加熱板電源,以免影響焊接質(zhì)量。
(7)嚴禁用手觸摸加熱板,確保個人安全。
銑刀
銑刀用于管材(件)的銑削工作,使用時需注意以下事項:
(1)銑削前清理管件端面雜物,防止損傷刀片。
(2)銑削完畢后,等待銑刀盤停止轉(zhuǎn)動再取下存放。
(3)提取銑刀盤時抓住把手,避免直接接觸。
(4)確保銑刀盤裝在焊機架上才能進行轉(zhuǎn)動工作。
(5)切勿隨意調(diào)整銑刀微動開關,以免影響銑削效果。
機架
機架是熱熔機的支撐結(jié)構(gòu),使用時需注意以下事項:
(1)確保待焊件/材已準確夾裝在機架上,以保證焊接質(zhì)量。加熱時,操作人員應適當遠離焊機,確保安全。
(2)焊接過程中如活動卡盤與固定卡盤發(fā)生碰撞,應通過搬動壓力調(diào)節(jié)桿打開卡盤,避免使用焊機總開關停機。
(3)運輸機架時需確?ň呔o固,防止摔落造成損壞。
相關標簽: