聚乙烯(PE)管道焊接操作工藝

1、筑龍網(wǎng)www.zhulong.com 1熱熔對接的連接界面是平面，其方法是將兩相同的連接界面用熱板加熱到粘流態(tài)后，移開熱板，再給連接界面施加一定壓力，并在此壓力狀態(tài)下冷卻固化，形成牢固的連接（如圖1-1 所示）。其主要工藝過程為調整、加熱、切換、合縫加壓和冷卻。對接時界面上處于粘流態(tài)的材料有流動也有擴散，流動太大不利于擴散和纏結，所以要把流動限制一定范圍，在有限的流動中實現(xiàn)“熔后焊接”。因此，對接工藝的關鍵是要在對接過程中調整好溫度、時間、壓力三參數(shù)，要把連接界面材料的性能、應力狀況、幾何形態(tài)以及環(huán)境條件等因素一起考慮，才能實現(xiàn)可靠的熔焊，要根據(jù)一般的規(guī)律和各自采用材料的特性進行試驗，評價熔接

2、質量，達到系統(tǒng)標準后，確定各品種規(guī)格的工藝規(guī)程，按規(guī)定的工藝參數(shù)方法和步驟進行焊制管件的生產(chǎn)和現(xiàn)場安裝施工。（1）熱熔對接的幾個重要工藝參數(shù) 加熱板溫度 指加熱板表面溫度，一般用表面溫度計測量。在測量溫度時，要考慮環(huán)境溫度的影響。（設備已考慮的除外）熱板溫度既要保證管材端面迅速熔融，又要保證焊制管件不因溫度過高而發(fā)生降解。 焊接壓力 加壓加熱壓力與熔融對接壓力相當。作用是對管材進行強制加熱，去掉管材端面不平整的部分，使管材端面全部與加熱板接觸，均勻受熱。 卷邊高度 卷邊高度用于衡量加熱壓力作用于管材截面的時間， 即加壓加熱的程度。 吸熱壓力 約為熔融對接壓力的 1/10，它的作用主要是防止管材

3、回彈，使管材緊貼在加熱板上，提高加熱效果，減少加熱時間。加熱階段的時間與焊制管件的橫截面積、加熱板溫度、環(huán)境溫度有關。筑龍網(wǎng)www.zhulong.com 2 熔融對接壓力 指垂直作用于兩個對接面上的壓力。其主要與熔融對接部分的面積、焊機油缸面積、焊制管件的材料有關：一般按下式計算：p對接焊壓力ks管截面積/s油缸活塞總有效面積式中 k與材料有關的壓力系數(shù)。s管截面積（dn-en）en 單位為cm2 dn管材外徑，單位為cm en管材壁厚，單位為cm s油缸活塞總有效面積在該焊機的使用說明書上可查到。計算出來的壓力在實際操作過程中要進行適實調整，并要將機器自身移動所需的壓力或塑料管材較長時牽引

4、所需壓力考慮進去。 熔融對接時間 指保持熔融對接壓力的時間，主要與管材的壁厚即熔融對接面積有關。 切換周期 熱板熔融對焊的主要過程為加熱過程和焊制過程。這兩個過程以熱板的切換從時間上分開。切換時間過長，熔化的端面在相互接觸之前將因冷卻而形成一層“冷皮”，不利于分子鏈的擴散。（2）焊制工藝通常在實際工程應用及工廠制造過程中我們有一套比較完整的工藝操作規(guī)程和制度。這些規(guī)程、制度的制定和完善經(jīng)歷了比較長的摸索過程并最終總結成為工藝曲線圖（圖23）和工藝流程圖（圖24）。p f 1 p f 2 p a 1p a 2pt a 1 t a 2t at u t f 1 t f 2t fab cd efg h

5、i加 熱 階 段 切 換 階 段對 接 階 段pa1：加熱壓力 pa2：吸熱壓力 pf1：熔接壓力 pf2：冷卻壓力 ta1：加熱時間ta2：吸熱時間 ta：總吸熱時間 tu：切換時間 tf1：增壓時間 tf2：冷卻時間tf：總熔接時間筑龍網(wǎng)www.zhulong.com 3由以上的工藝曲線圖和流程圖經(jīng)過細化分解成為工藝步驟：材料準備 用于焊制管件的管材的圓度應高于標準值，下料時要留出10-20mm 的切削余量。用于管道連接時應將兩待焊管材置于平坦的地面夾緊管材 根據(jù)所焊制的管件更換基本夾具，選擇合適的卡瓦，切削前必須將所焊管段夾緊。切削 切削所焊管段端面的雜質和氧化層，保證兩對接端面平整、光

6、潔。對中 兩對焊管段的錯邊應越小越好，如果錯邊大，會導致應力集中，錯邊不應超過壁厚的10。加熱 保證有足夠的熔融料，以備熔融對接時分子相互擴散。切換 從加熱結束到熔融對接開始這段時間為切換周期，為保證熔融對接質量，切換周期越短越好。熔融對接 是焊接的關鍵，熔融對接過程應始終處于熔融壓力之下進行。冷卻 由于塑料材料導熱性差，冷卻速度相應緩慢。焊縫材料的收縮、結構的形成過程在長時間內(nèi)以緩慢的速度進行。因此，焊縫的冷卻必須在一定的壓力下進行。（3）熱熔對接焊的工作步驟及注意事項；）將焊機各部件的電源接通。須使用 220v 或 380v、50hz 的交流電，電壓變化在10以內(nèi)，電源應有接地線；同時應保

7、證加熱板表面清潔、沒有劃傷。）將泵站與機架用液壓導線接通。連接前應檢查并清理接頭處的污物，以免污物進入液壓系統(tǒng)，進而損壞液壓器件；液壓導線接好后，應鎖定接頭部分，以防止高壓工作時接頭被打開的危險。）將待焊管材（管件）夾緊，固定在機架上，熔接大口徑管時，最好能用廢棄的管節(jié)或專用支架墊平，以保護管材和減小熔接過程中的摩擦力。）將機架打開，放入銑刀，旋轉鎖緊旋鈕，將銑刀固定在機架上。啟動泵站時，應在方向控制手柄處于中位時進行，嚴禁在高壓下啟動。）啟動銑刀，閉合夾具，對管子（管件）的端面進行切削。切削 對中 加熱 切換熔融對接 冷卻成品夾緊 材料準備筑龍網(wǎng)www.zhulong.com 4）當形成連續(xù)

8、的切削時，降壓，打開夾具，關閉銑刀。此桃歡湊障冉笛梗再打開夾具，最后關閉銑刀的順序進行。）取下銑刀，閉合夾具，檢查管子兩端的間隙（間隙量不得大于 0.3mm）。從機架上取下銑刀時，應避免銑刀與端面相碰撞，如已發(fā)生需重新銑削；銑削好的端面不要手摸或被油污等污染。）檢查管子的同軸度（最大錯邊量為管壁厚的10）。當兩端面的間隙與錯邊量不能滿足要求時，應對待焊件重新夾持，銑削，合格后方可進行下一步操作。）檢查加熱板的溫度是否適宜（21010），加熱板的紅指示燈應表現(xiàn)為亮或閃爍。從加熱板上的第一次燈亮起后，最好再等10min 使用，以使整個加熱板的溫度均勻。）測試系統(tǒng)的拖動壓力p0并記錄。每個焊口的拖動

9、壓力都需測定；當拖動壓力過大時，可采用墊短管等方法解決。）將溫度適宜的加熱板置于機架上，閉合夾具，并設定系統(tǒng)壓力p1。 p1p0接縫壓力）待管子（管件）間的凸起均勻，且高度達到要求時，將壓力降至p2近似拖動壓力，同時按下吸熱計時按鈕，開始記錄吸熱時間。 p2p0吸熱壓力（吸熱壓力幾乎為零）達到吸熱時間后，迅速打開夾具，取下加熱板。取加熱板時，應避免與熔融的端面發(fā)生碰撞；若已發(fā)生，應在已熔化的端面徹底冷卻后，重新開始整個熔接過程。）迅速閉合夾具，并在規(guī)定的時間內(nèi)，均勻地將壓力調節(jié)到p3，同時按下計時器，記錄冷卻時間。 p3p0冷卻壓力）達到冷卻時間后，將壓力降為零，打開夾具，取下焊好的管子（管件

10、）。卸管前一定要將系統(tǒng)壓力降為零；若需移動焊機，應拆下液壓導線，并及時做好接頭處的防塵工作。（4）熔融對接過程易出現(xiàn)的質量問題及解決辦法。影響焊制管件質量的因素很多，如材料、工藝等。焊制過程中易出現(xiàn)的質量問題及解決辦法見表2-4。筑龍網(wǎng)www.zhulong.com 5質量問題 產(chǎn)生原因 解決辦法焊道窄且高熔融對接壓力高、加熱時間長、加熱溫度高降低熔融對接壓力，縮短加熱時間、降低加熱板溫度焊道太低熔融對接壓力太低、加熱時間短、加熱溫度低提高熔融對接壓力及加熱板溫度、延長加熱時間焊道兩邊不一樣高被焊的兩管材的加熱時間和加熱溫度不同兩管材的材質不一樣，熔融溫度不同，使兩管材端面的熔融程度不一樣兩管

11、材對中不好，發(fā)生偏移，使兩管材熔融對接前就有誤差使加熱板兩邊的溫度相同選用同一批或同一牌號的材料使設備的兩個夾具的中心線重合，切削后要使管材對中焊道中間有深溝熔融對接時熔料溫度太低，切換時間太長檢查加熱板的溫度，提高操作速度，盡量減少切換時間。接口嚴重錯位熔融對接前兩管材對中不好，錯位嚴重嚴格控制兩管材的偏移量，管材加熱和對接前一定要進行對中檢查。局部不卷邊或外卷內(nèi)不卷或內(nèi)卷外不卷銑刀片松動，造成管端銑削不平整，兩管對齊后局部縫隙過大加壓加熱的時間不夠加熱板表面不平整，造成管材局部沒有加熱調整設備處于完好狀態(tài)，管材切削后局部縫隙應達到要求適當延長加壓加熱的時間，直到最小的卷邊高度達到要求調整加

12、熱板至平整使加熱均勻假焊熔融對接壓力過大，將兩管材之間的熔融料擠走加熱溫度高或加熱時間長，造成熔融料過熱分解降低熔融對接壓力降低加熱溫度、減小加熱時間 承插連接適用范圍為：dn20dn110操作步驟：1、首先根據(jù)待焊管材規(guī)格選擇承插模具，并將模具安裝再熱板左右兩側，緊固，不留間隙。2、接通電源（av220v），將溫控儀調到規(guī)定參數(shù)（22010）筑龍網(wǎng)www.zhulong.com 63、待焊接管材、管件應保持適當?shù)倪^盈量，多余部分應用刮刀去除，可選擇爬壁刮刀、刀片等鋒利物件，但應保證刮削表面光潔，沒有毛刺。待焊管材端面氧化表皮必須刮除。4、將管材待焊接端端頭外側倒小圓弧角?宄樾肌?、 用清潔的

13、毛巾或棉布蘸乙醇即酒精清洗待焊管材焊接區(qū)域的外表面和管件焊接區(qū)域內(nèi)表面。6、確定待焊接管材承插深度，可以作細小記號予以明確。7、檢查承插焊機是否達到設定焊接溫度，若達到設定溫度，開始承插焊接。8、將管材待焊端和管材待焊端同時插入加熱承插模具中加熱，加熱一定時間后拔出，并將管材焊接端快速插入管件，一直推倒管材上承插深度的標線為止。短時間內(nèi)（5秒以內(nèi)），軸向允許15 度范圍內(nèi)的調整。9、保持該焊接狀態(tài)，冷卻足夠的時間。10、 焊接完畢。電熔連接是通過電熔管件套在管材外表面并通電加熱實現(xiàn)連接。電熔管件包括套筒、鞍形、變徑、等徑、異徑三通和彎頭。電熔連接是利用焦耳效應，通電后集成在管件內(nèi)表面的電阻線圈

14、發(fā)熱引起線圈附近的聚乙烯熔化，使連接界面焊接在一起，其連接過程如下圖所示。操作步驟：1、準備階段：使用扒壁刮刀或其他工具刮削待焊管材端面，去除端面的氧化層。保持管材與管件的干燥與清潔并將待焊管材插入電熔管件（如果是鞍型電熔管件即將管件固定在管材上）。 2、加熱與焊接階段：將電熔焊機兩極接頭插入管材上兩極。按照管件上規(guī)定筑龍網(wǎng)www.zhulong.com 7的通電時間與電壓調整電熔焊機設置后運行電熔焊機，管道與電熔管件因通電加熱而融合。（注意：在焊接中不得向管材與管件施加外部壓力） 3、冷卻階段：加熱完畢后按照管件上規(guī)定的冷卻時間進行冷卻。（注意：在焊接中也不得向管材與管件施加外部壓力）一、焊

15、接原理熱塑性塑料具有再次加熱熔融、冷卻成型的性能。在熔融狀態(tài)下，分子運動加劇，同種熔體在外力作用下，分子間相互滲透、纏繞，冷卻成型融為一體。塑料擠出焊接是利用分子熱運動的基本原理，通過塑料擠出焊槍將塑料焊絲加熱并擠出，使焊絲從固態(tài)變成了粘稠的流體。同時焊槍上配置的熱風槍加熱被焊塑料管的待焊面，使其表面達到可焊接狀態(tài)。經(jīng)外力作用下，兩者相互粘合，使彼此間得到了很好的擴散和相互纏繞，將管材連接為一體，從而達到焊接的效果。2、焊接要點a、 根據(jù)環(huán)境條件設定熔料和熱風溫度；b、 對熔料保持一定的焊接壓力；c、 有相應足夠的冷卻時間；d、 焊絲和待焊面必須清潔、無水分油漬。二、焊接材料選擇焊絲使用要求1

16、 焊絲和管材必須是同一材質或兩種相融較好的材質；2 焊絲的流動性較高；3 焊絲斷面為圓形并且粗細一致；4 焊絲必須要求潔凈、干燥、無任何污漬。焊絲的包裝貯存1 包裝焊絲為盤卷或袋裝；2 存儲方式：應放置在干燥通風、遠離熱源及化學品污染的庫房。環(huán)境溫度低于 60，嚴禁露天放置。三、管道下溝工藝過程：1 管道采用滾動式移動在經(jīng)過平整的地面或溝底，墊上木板或其它質地較硬的板材每筑龍網(wǎng)www.zhulong.com 8根管材至少墊兩塊；2 用吊裝設備將管材平穩(wěn)地吊放在木板上；3 待焊接工作完成（一般焊完一段檢查井的距離），再用多臺吊車或者手動葫蘆等工具 （每 8 米管材至少一處吊裝工具）同時將管材平穩(wěn)

17、地吊放到地溝中。若吊車有限，也可用放滾筒法往下滾放。但必須具備以下條件：a、溝口溝壁必須平直；b、每45 米管道有一根繩索；c、繩索的一端有固定樁；d、統(tǒng)一指揮，緩慢平放。4 溝道較窄，管材無法滾動時，要在每一個接頭處挖地坑，其大小以有足夠的焊接操作空間為宜。技術要求：1、 吊運時，吊具在管材上的受力點應分開較大距離，平穩(wěn)吊放，防止局部受力，折壞管材。2、 每根鋼帶橫斷面要設置在管道的上方；在溝下施工，滾放時，應防止因溝口凹凸不平損壞管材。3、 注意墊入的木板在焊口冷卻后能夠方便取出。四、預處理待焊管道工藝過程：1、首先把待焊接的管材擺正在已接好的管道的同一軸線上，將增強鋼帶的橫斷口設置在管道

18、的上方，并合攏待焊口。平移和轉動管材可用起吊設備或人工用繩索、抬杠等進行。2、觀察管材的對正情況和接口的縫隙大小，最大縫隙一般不超過5mm，最小縫隙為3 mm。若達不到要求，則要用工具對接口進行局部修切。修切工作可以從管外或管內(nèi)（800 以上的管道）進行。其要點是：1）、先觀察接口情況，用粉筆在接口無縫隙或縫隙較小的局部畫出與最大縫隙等寬的環(huán)線。此時要特別注意把切縫居于兩波峰的中間，防止因修切不當帶來的麻煩。2）、用電動工具（圓鋸、角磨機、往復鋸均可，視管材大小、修切方向和現(xiàn)有工具情況而定）修切需要修切的部位。防止修切過量。3）、鋼帶橫斷口的斷面要修切得垂直于管道中心軸線。修切完畢，重新合攏，

19、看是否符合要求，如達不到要求，需重新修切，直到合格為止。3、清除待焊口的水分、塵土、等污漬，并用砂布輪或砂布打磨待焊口，除去氧化層，筑龍網(wǎng)www.zhulong.com 9使之露出新的表面，再用酒精擦拭干凈待焊面。4、 合適的三角支塊對稱支在管材的波峰下面，即可固定兩管材。技術要求：1、增強鋼帶的斷頭設置在管道的上方；2、焊縫最大間隙小于5mm，最小縫隙為3 mm；3、對接管材應在一條軸線上；4、焊前必須要打磨干凈待焊面，不允許有任何水漬、油漬、灰塵和氧化層等；5、若溝中有積水，要設法抽干。6、應防止單邊修切過多。五、焊前準備工藝過程：1、選用合適的焊槍及焊嘴。2、設置焊槍溫度1）檢查焊槍是否

20、正常。2）在焊料溫控器上設定焊料溫度并在預熱風溫控器上設定熱風溫度。3）打開手持擠出式塑料焊槍熱風開關。當預熱風溫控器上顯示的實際溫度達到設定溫度后，右側alm 紅燈亮。4）當左側焊料溫控器上顯示的實際溫度達到設定溫度后，左側alm 紅燈亮。3、 選擇并檢查焊絲是否符合要求。將焊絲盤裝在放線架上，焊絲頭穿入焊槍的進料孔，即可進入焊接狀態(tài)。如遇氣候異常情況，還需考慮防風、防塵、防雨、防凍等措施。技術要求：1、最低啟動溫度一般設定為200，同時應根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境溫度，冬、夏進行調整。風溫最高可達450500以保證焊透。2、如果要更換焊條種類，一定要將螺桿熔融腔中的殘余焊料擠盡，才能更換新焊條。新焊條連

21、續(xù)擠出2 分鐘后再進行焊接。3、焊絲的材質一定要符合管材的焊接技術性能要求。4、有當左右兩側alm 紅燈都亮時，（表示物料實際溫度和預熱風實際溫度都達到最低啟動溫度設定值）才能按下傳動馬達開關。防止損壞焊槍。5、焊絲使用過程中要保持干凈、干燥；0以下不宜焊接。筑龍網(wǎng)www.zhulong.com 10六、焊接工藝過程：1、 對于800 以上的管道手持焊槍進入管內(nèi)，先開熱風對待焊部位進行預熱，預熱時間視管材壁厚而定。較厚的預熱時間稍長，較薄的則相反。開動擠料開關，去掉槍嘴冷溢料，用溫度足夠的熔融料進行焊接。焊槍要正對焊縫，稍施加一定的壓力，均勻緩慢地向前移動焊槍，保證焊縫內(nèi)擠滿焊料。直至完成整個

22、內(nèi)圓周的焊縫。2、 再從外對接口進行加強型焊接。目的是增強接口的抗拉強度，盡可能焊完整個外焊縫。如因現(xiàn)場條件限制，也可完成 2/3 以上的外焊縫。但其余 1/3 相對應的內(nèi)焊縫的焊接質量必須可靠（可用加厚加寬這部分內(nèi)焊縫的方法來解決）。3、 自檢、互檢1 看焊縫的外觀是否符合要求，不符合要求的要作技術處理；2 用大螺絲刀、鋼絲鉗等工具撕拉焊縫邊緣，檢查是否已焊牢。被懷疑有虛焊的部位要重點檢查；3 焊完內(nèi)焊縫后要用工作燈從外部接口處向內(nèi)照射，在內(nèi)觀察有無漏光現(xiàn)象。若有，則需補焊。檢查整個管道內(nèi)外有無其它缺陷（如因運輸、裝卸、施工過程中受外力引起的被損等）。如有，要及時報告處理。技術要求：1、 焊

23、縫呈凸圓弧狀，寬約30 中部高約5 。2、 內(nèi)焊縫飽滿充實、焊接界面牢實可靠。不能有虛焊、假焊和漏焊。否則需修磨重焊；3、 焊縫的始末接頭處和與鋼帶斷口的拐角處等一些難于焊接的部位，焊縫搭頭必須超出一個焊縫寬度的距離；4、 常溫下自然冷卻焊縫，10以下保溫冷卻。不允許強制冷卻；焊縫未冷卻到自然溫度時不允許有軸向移動團5、 接前須支穩(wěn)管材，防止焊縫未冷卻固定前管材蠕動，影響焊縫質量；6、 焊接過程中不能有任何水分塵土浸沾到待焊表面；7、 焊錯位的接口時，要保證兩邊都有均等的焊料；8、 對有虛焊、假焊的焊縫必須采用切割、撕、撬的方法清除掉原來的焊縫，再打磨表面，重新補焊。9、 氣溫在10以下或風較

24、大時，應該用棉墊立即覆蓋剛焊過的焊縫，保溫緩冷。筑龍網(wǎng)www.zhulong.com 11內(nèi)焊縫如有凹起過高的焊疤，要用電動工具修去過高處，保證管內(nèi)的暢通性。一、連接前的準備工作1、操作人員都必須是經(jīng)過培訓并經(jīng)考核合格的專業(yè)人員，做到持證上崗；2、根據(jù)待接管材選取相應規(guī)格的承插套筒和橡膠密封圈；3、根據(jù)管材規(guī)格選取相應的緊固器及配套工裝；4、檢查待接管材兩端面是否切割平整，端面應控制在管材波谷居中位置。二、連接操作1、插入深度標記將承插套筒套入管材的待接端（未上橡膠密封圈），待插入頂端后，再將承插套筒抽出12cm，然后在管材正對承插套筒口處作標記；2、安置橡膠密封圈將橡膠密封圈安置在待接管材接口處的波谷內(nèi)，以距接口的第2 個波谷為宜；3、承插準備先將承插套筒內(nèi)壁、橡膠密封圈和安置橡膠密封圈的波谷清理干凈，然后再在套筒內(nèi)壁和橡膠密封圈的外沿涂上潤滑油，這樣既可使連接更加方便快速，又增強管道的密封性；4、承插先將待接的兩根管材的接口對準并放入承插套筒