浅析钢骨架聚乙烯塑料复合管焊接工艺（范文推荐）

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　浅析钢骨架聚乙烯塑料复合管焊接工艺 摘

　要:钢骨架聚乙烯塑料复合管(PE 管)是一种技术含量高、双面防腐、耐压的新兴复合管，在工程中有很大的前景。本文主要通过对 PE 管焊接原理的分析、焊接工艺参数的调整，提高了焊接合格率。

　关键词：

　钢骨架聚乙烯塑料复合管

　电熔焊

　合格率 0

　引言 PE管道是以高密度或中密度的聚乙烯原料生产的新型管材，钢骨架聚乙烯塑料复合管是一种技术含量高、双面防腐、耐压的新兴复合管。这种管材以表面经过特殊加工处理的钢丝按经、纬方向点焊成网作为增强相，管内外壁均以高密度聚乙烯为基体，采用真空挤塑技术与塑料挤塑拉膜技术加工而成的复合管道。

　钢骨架聚乙烯塑料复合管的基体材料高密度聚乙烯具有很好的化学稳定性、机械强度、耐寒度、电绝缘性盼、辐射稳定性、无毒性(绿色产品)、比重小、强度与重量比值高、脆化温度低(-80℃)和韧性优良、耐冲击、耐蠕变性，因此钢骨架聚乙烯塑料复合管集抗腐蚀性、耐磨性与耐压于一体，摒除了钢制管道耐压不耐腐，塑料管道耐腐不耐压、钢衬塑管道塑料与钢管脱层、钢涂塑管道易磨损开裂、玻璃钢管施工条件苟列、抗冲击性能差的缺点，是一种具有广阔应用前景的新兴管材。但是在实际焊接过程中往往因为参数选择不合理或操作不当，严重影响焊接合格率，不但影响了PE管的应用，同时没有检测出来的焊接缺陷也为工程质量埋下了隐患。

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　PE管道焊接原理 1.1

　PE管焊接原理 1

　PE管道焊接原理 1.1

　PE管焊接原理 聚乙烯管电熔焊接的原理是用电熔焊机给镶嵌在电熔管件内壁的电阻丝通电加热，其加热的能量使管件和管材的连接界面熔融。在管件两端的间隙封闭后，界面熔融区的熔融物在高温和压力作用下，其分子链段相互扩散，当界面上互相扩散的深度达到了一定的尺寸，自然冷却后就可以得到必要的焊接强度，形成可靠的焊接接头。电熔连接是电熔管件在电熔焊机的支持下连接管材的一个过程。

　根据电熔焊接原理和国内外的实践经验已经证实，能否形成管道可靠的焊接连接，主要由电熔管件的设计、电熔焊机提供的电源电压的稳定性、管件和管材的材料性质、管件和管材连接界面的预处理状况、管件和管材连接界面间的缝隙宽度和均匀性、管件和管材的对中和夹持稳定状况、焊接工艺参数(如电压、时间等)、焊接时环境温度、操作人员的水平等因素决定。

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　电熔焊机及辅助设备机具简介 2.1

　电熔焊机 2

　电熔焊机及辅助设备机具简介 2.1

　电熔焊机 电熔焊机的作用简单来说就是将电网或发电机电源经过降压变换控制后输入到电熔管件电阻丝的一种电力电子设备如图 2.1。

　电熔1)、施。2)、值控3)、体现4)、须可2.2 专用配套3

　3.13

　3.1属于位，超标阻丝件内3.2原有阻丝熔焊机性能结构设计， 性能指标，控制、能量安全防护，现在输出电焊接可追溯可以追溯。

　辅助机 具在聚乙烯用磨光片、套工具的使焊接常见 缺

　电熔管 件电熔管件于严重质量轴向未对标。另外还可丝在管件内内电阻丝挤

　结构畸 变在焊接过有结构的能对于管材丝就会在聚能主要有以下电熔焊机，电熔焊机量补偿功能几，电熔焊机电源的绝缘保溯性，由于 具 烯管道系统拉伸组对器使用保证了 P缺 陷的类 型件 焊接时 短件焊接时短路量问题，最经中等：或管可能是由于部游动时两挤出管件端口变

　过程中，如若能力，具体表材直径较小或聚乙烯熔体的图 图 2 2下几个方面的外壳防护机的性能指标几个方面。机是用于野外保护及管件于聚乙烯管道的焊接过程器、平板尺PE 管道的焊型 及分析 短 路，过熔 。路，过熔直经常的原因是管子与管件尺于电熔管件和两根接触，瞬口，接缝处若聚乙烯管材表现为电阻或是管材与的带动下产2 2 .1 电熔焊 机面的要求：护等级达到标主要是输 外施工，因件阻值检测上道系统的特程中，一般、木锤、固焊接质量。。

　直接影响焊接是管子在管尺寸配合出和管材连接瞬时加热造处有喷射状熔材和管件安阻丝错位，承与管件配合较产生位移，水机 外观图 IP54,同时应输入电源范围因此，必须有上。

　特殊性，要求般还用到热风固定夹具、吊 接质量，导管件内的定位出现较大偏差接处有水分或造成局部碳化熔融物溢出安装不当，就承插不到位较紧的接头水平间距发应具有防止围、能量输有安全防护求其每次的风机，老虎吊装带等配导致整体管线位不正确：差，如管子或者加热时化也会造成。

　就会使焊接位或不对中。头，熔焊区压生不规则变止踫撞的保护输出精度、有护措施，这主的焊接数据都虎钳，磨光机配套工具，这线安装不合插入深度未子的不圆度严时间过长使得成短路。造成接接头丧失保。

　压力过大时变化，这种现护措有效主要都必机、这些合格，未到严重得电成管保持，电现象

　象称为电阻丝错位；若待焊管材与套筒没能实现紧密有效的承插装配，就会使聚乙烯熔体在焊接过程中流出焊接区域，焊接前两段待焊管材没有固定致使管材不在同一轴线上，会导致部分焊接界面的强度不足，形成安全隐患。

　这些缺陷主要是人为因素的影响，为此在焊接操作时应严格按操作规范进行，承插管材和套筒后必须保证同轴度。

　3.3

　过焊 焊接输入功率过高，焊接时间过长或装配不当时，焊接过程中电阻丝的温度过高，就会使其周围的聚乙烯因过热而断链裂解，产生相对分子质量较低的聚合物，在焊接熔焊区产生不连续区域，降低了材料的性能，焊后接头易发生失效。

　过焊接头的聚乙烯分子链达到了一定程度的缠结，可承受低于标准的载荷，但长期使用性能并不能符合要求，使用一段时间后易破坏。

　3.4

　熔合不均匀，夹杂 融合不均匀，影响管件连接强度，对以后使用过程中有质量隐患。可能原因管件和管材连接处打毛不充分，或是打毛后未对打毛处进行清洁处理，连接处有油污，水和泥沙，也有可能是未及时根据现场温度和施工环境对焊接参数做出相应的调整。管子在管件内定位不正确也会造成接头处熔合不均匀，影响焊接质量。

　4

　焊接工艺 4.1

　基本要求 4

　焊接工艺 4.1

　基本要求 电熔管件应保护好包装，直到使用时方可拿出。在开始焊接前，管件内表面应保持干燥、清洁。

　4.2

　打磨 对于需要切口的管材，用塑料管材切刀或带切削导向装置的细齿锯切断管材，必须确保其端面垂直于管材轴线，不能有斜口。用小刀切除内、外部边缘的毛刺。同时用老虎钳将管槽中钢丝圈取出，并用热风枪将焊丝熔敷在凹槽内。

　为了提高熔接性能，安装电熔前应将管材的熔接面除去氧化层。采用适当的工具，DN50～200 的宜采用手刮刀(玻璃片)，由于小口径管壁较薄，只要去除氧化层为宜；DN250～500 的由于口径大，面积大，宜采用打磨处理，提高效率。去氧化层时应均匀刮整个周边，面面俱到，不允许漏刮。刮削长度到管件端头标记处为宜。管件内壁同样的需做清洁处理，小口径的采用酒精擦洗，大口径的可采用刮去表皮处理，由于管件内壁布有铜丝，宜采用手工刮削，不宜用电磨处理，用电磨时，要用软磨片，避免铜丝露出。

　4.3

　组对

　用打毛处理好的电熔套筒连接管材两端，将管材或插口管件插入到电熔管件承口区域，检查管材或插口管件上的插入深度标记线，同时，使用拉伸器和吊装带固定管件，调节拉伸器以保证管材两端均匀插入电熔套筒，必要时可以使用木锤对电熔套筒四周进行捶击，使管材端部插入电熔套筒长度的一半为宜，同时要确保管材、管件的同心度，确保管材承插到位，保证熔接质量。如果承插不到位，加热部份露空，融熔接面积减少，承压能力大大降低，且焊接过程中管材从电熔管件中受熔融料压力外移，管件内将会塑料熔塌，造成管件焊穿。同时，在组对过程中要保证端部打毛部分的清洁度。管材必须插到位，并使管材与管件保持平行，为了确保管材的穿插到位，需在插口端做好插入深度标志。同时要合理掌握插口端氧化层的刮削量,严禁用重物敲击过量装配。

　4.4

　焊接过程 4.4.1

　接电源，调整参数 4.4

　焊接过程 4.4.1

　接电源，调整参数 焊机使用的电源有 220V 及三相 380V 两种，使用前务必核对清楚。所使用的电缆致少 3×6+1mm2 规格，如输送的距离过长，电缆需适当加粗，减少线损。同时影响焊接质量的主要参数为电压，熔接时间. 4.4.1.1 电压波动对接口质量的影响 给定的电熔管件内电阻丝电阻值一定，因此，电阻丝的发热功率完全取决于电源提供的电压，故焊口的质量会因电压波动影响加热功率而变坏。过小的焊接电压导致热输入不足会使电熔接头冷焊，管材和套筒不能有效熔合，易发生脆性破坏，过高的电压会造成过焊，电阻丝发生错位偏移，过高的热输入使熔融面的聚乙烯劣化，接头强度低于正常的焊接接头，受力后在管材处发生破坏，因此熔接电压对接口质量起到很大作用。

　4.4.1.2 熔接时间对接口的影响

　每个规格的电熔管件所需的热量范围都是固定的，过多或过少的热量都将对焊接质量产生致命的影响，而在焊接电压和管件电阻固定的前提下，焊接时间是管件发热量的主要决定因素。

　因此在焊接过程中调节电压和焊接时间对于焊接质量起到非常大的作用，参考厂家给的工艺参数及现场实际的情况，并通过多次试验，优化焊接参数，对电压和时间做出一定的调整。如表 4.1 为优化过的焊接参数。

　表 4.1 优化的焊接参数

　管径U1(VT1(SU2(VT2(SU3(VT3(SU3 焊4.4.正常开始4），入自过程后外后温在焊防止

　径 50 V) 15 S) 90 V) 0 S) 90 V) 25 S) 210 说明：U1 焊焊接电压，.2

　操作 过焊接按起动常工作。确始进行焊接第一阶段自然冷却过程中不受任外力作用破完成焊接后温度有无较焊接过程中止由于不正

　 80 1026 2890 900 90 9038 48215 2焊接过程中T3 焊接时过 程 动“按扭”认焊机正常接如图 4.2 步预热过程，过程，焊接完任何外力作用破化接头处的后，卸除输较大差异，冒密切关注焊正当操作等原

　步骤00 150 8 50 0 120 0 0 0 120 8 160 10 300 中预热电压，时间。

　时，待起动常工作后，步骤 2 按“第二阶段冷完后在冷却过用，不得移动的强度和焊输出线与管件冒料是否影响焊接进展情原因造成的1

　 200 25080 50120 1200 0120 120115 70290 450，T1 为预热动后，按“按“编程熔“熔接”，进冷却，干燥过程中要让动、转动接焊接质量。件的连接。响美观。如有情况，适当保的意外事故对

　0 300 380 0 120

　0 0 120 100 0 450 6热时间，U2 干“确认”，对熔接”如图进入自动熔接燥过程，第三让接头处于接头部位及两观察管件的有不正常现保持人身、对人身和设

　步骤350 400 100 120 120 180 0 0 120 120 120 140 600 530 干燥电压，对焊机进行图 4.2 步骤接阶段如图三阶段熔接自然状态，两侧管道。的温度是否现象应给予当设备与焊接设备的损伤。骤 2

　 450 5140 1180 40 180 1160 1900 9T2 干燥时间行调试，是否1,并输入管图 4.2 步骤接过程，然后且应保证冷防止因为焊否正常，左右当场切除处接件间的距。

　00 50 00 0 80 60 00 间，否能管径（3，后进冷却焊接右前处理。距离，

　 5

　作程565的分减少参 考[1][2][3]接：

　结论 通过对焊程序。

　通过焊接3 米的给排分析，调节少了焊接缺本文总结考 文献 GB/T13663《钢骨架聚 GB/T 2067《电熔连接步骤 3

　 焊接中常见缺接实验，优化排水管线及节电压和焊接缺陷，合格率结出的 PE 管.2-2005 给聚乙烯塑料74.2-2006接》

　图 4.2 缺陷产生原化了焊接参329 米的工接时间，优率达到 100%管焊接程序和给水用聚乙料复合管的特塑料管材和

　电熔焊接步原因的分析，数，提高了工艺污水线均优化焊接参数%。

　和要求值得乙烯管件 特性及施工和管件聚乙

　 步骤骤 制定出了了焊接合格率均为 PE 管数，并在焊得在以后的工工方法介绍》乙烯系统熔接骤 4

　一套 PE 管率。在福州，通过对焊焊接过程中严工程中进行》 接设备第 2管电熔焊接的州项目已完成焊接中常见缺严格执行规行推广应用。部分：电熔的操成的缺陷规范，。

　熔连

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