PE管分低密度管、中密度管、高密度管、超高分子量管,不同管子所用焊接方法和加熱溫度各不相同。
PE管材施工時,小口徑或薄壁的用隨承插方式,和熱熔PPR管是同樣的,只是加熱溫度不同。
根據煙臺pe管材廠家介紹:低密度160度,中密度190度,高密度和超高分子量的用210-235度。 大口徑需要用專用的熱熔機,基本分160、250、315、450、630幾種型號,采用對接(就是管材和管材直接熔化后連接上)。
一、 PE管材熱熔焊接介紹
1、適用范圍
目前,一般熱熔焊接適用于 DE63 以上口徑管材件或壁厚 6mm 以上管材件的連接。
2、管道熱熔焊接原理
當溫度低于玻璃化溫度時,高聚物的大分子和鏈段都不能運動,高聚物處于脆性玻璃態,為堅硬的固體,受外力作用時,發生的形變很小。當溫度高于玻璃化溫度時,高聚物大分子的鏈段開始運動,呈現出柔軟而富有彈性的高彈態,產生高彈形變,彈性模量降低,形變能 力增加,但為可逆形變;當溫度高于粘流溫度時,高聚物的大分子發生相對運動而具有流動 性。此時, 若對高聚物施加一定作用力, 高聚物粘性流動的形變隨時間的增加而增加。 當外 力解除后其形變不能恢復到原來的形狀,高聚物的這種不可逆形變稱為塑性形變。
3、焊接必備條件
熔接界面必須是干凈、干燥的,不干凈的界面會影響分子間的相互滑移和纏繞。合理的加熱溫度和加熱時間,以保證獲得足夠的粘流態的熔體。合適的外力,可以加劇分子變形,使兩界面的分子充分的纏結。足夠的冷卻時間。
二、焊接工藝參數
1、加熱工具溫度應在材料的熔融溫度 (部分結晶性塑料) 或材料粘流態轉換溫度之上。 因為只有在這種情況下,塑料產生熔融流動,塑料大分子才能相互擴散和纏繞。一般來說, 隨著工具溫度的提高,接頭的強度就開始提高而達到較大。實驗證明, HDPE 在低于 180℃ 時,即使在熔化時間相當長的情況下,也不可能取得質量好的接頭。
2、加熱工具溫度的上限受制于材料結構的變化和焊縫形狀變化:
當溫度過高時,會出 現如下情況:卷邊的尺寸增大;聚合物熔體對工具的粘附;聚合材料的熱氧化破壞 (熱氧化 破壞析出揮發性產物,如 CO 不飽和烴等。由于材料結構內發生變化和出現雜質的結果, 使焊接接頭的強度降低) 。考慮到上述情況,焊接聚乙烯較好采用溫度 190~230℃。 加熱時間: 加熱時間是焊接過程中的重要參數。 他與加熱工具一起, 共同決定著焊件內 的溫度分布及產生工藝缺陷的可能性、 形狀和結構。 管端熔化的時間是隨著焊接尺寸的 增大而增大, 一方面由于加熱面積增大, 更重要的是對流和輻射傳播的能量會隨著管壁厚的 增大而減小。
實驗證明,管材的壁厚遠較其外徑對加熱時間更有實質性的影響。 加熱壓力: 加熱時的壓力, 應能迅速的平整管材端面上的不平度并有效的促進塑化, 但 壓力也不能過大。 塑料熔體在加熱和壓緊時壓力的作用下, 會流向焊端的邊緣而形成焊瘤刺, 并改變焊接接頭的形狀, 而且會造成焊端熔化層的深度減小, 改變了總的溫度分布, 嚴重影 響焊接質量。
冷卻壓力、 時間:由于塑料材料導熱性差, 并且冷卻的速度相對緩慢, 以及焊縫材料的 收縮, 結構的形成過程在長時間內以緩慢的速度進行。 因而,焊縫的冷卻必須在保持壓力下 進行。
吸熱時間: 為了獲得充分的熔化區域, 足夠長的吸熱時間非常的重要, 而加熱壓力較為 次要。
冷卻時間:冷卻時間過短,造成較大的內應力,引起焊口脆化。
增壓時間:加熱完 畢,管端必須迅速的結合在一起, 但壓力的增加應是平穩地。
切換時間: 推薦值在 10s 以內, 重要的是盡量可能的縮短切換時間, 因為熔化端面的冷卻速度非常快。
壓力:可在相當寬的 范圍內變化: 0.10~0.22MPa 。摩擦力大時不宜采用較低的值,推薦范圍為 0.15~0.22MPa 。
溫度:可在 200~230℃范圍內變化,在強度上沒有明顯的變化。
三、 PE管材熱熔焊接中需要注意的事項
1、熱熔對接焊可用于 d≥63mm 的同種牌號、規格、材質的連接件。性能相似,不同 牌號材質的連接需試驗驗證。
2、在寒冷天氣 (﹣ 5℃以下) 和大風環境下進行熱熔對接連接操作時,需采取保護措施 或調整焊接工藝。
3、熱熔對接焊接,嚴禁在雨天進行。
4、銑刀嚴禁在較大的壓力下進行啟動;銑削好的管材嚴禁用手觸摸或被污染。
5、工作人員不要穿肥大的服裝或戴首飾,工作人員應戴保護手套,穿工作服和工作鞋。應避免口袋、長發、鞋帶和其他部位太靠近機器,以免其被卷入機器對操作人員和設備造成損害。