热熔焊机

    焊接检验实践证明，聚乙烯燃气管道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。所以严格的接口质量验收对地下燃气管道工程十分重要。聚乙烯管道接口需做破坏性试验才能检查内部质量。

    （1）聚乙烯管道连接完后，应加强施工自检和方验收，并适当抽取一定比例的接口切开进行内部检查。

    （2）检查全部焊接口的焊机焊接数据记录

    （3）外观质量检查应100%进行。监理等验收单位应根据施工质量抽取一定比例焊口进行外观检查，数量不得少于焊口数的10%，且每个焊工的焊口数不少于5个。

    （4）每个工程均应做接口破坏性试验，对于热熔连接的接口应抽取3%焊口，建议不少于1个。破坏性试验可把焊口切成4条，检查内部熔合情况，未完全熔合视为不合格，也可做拉伸试验，看拉伸强度是否符合设计及规范要求。对于不合格的接口应对该焊工的接口进行加倍抽检，如再发现不合格，则对该焊工施工的接口全部进行返工。

    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， 如伤痕深度管材壁厚的10% ， 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20~30mm） ， 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；

    ④置入铣刀， 先打开铣刀电源开关， 然后再合拢管材两端， 并加以适当的压力， 直到两端有连续的切屑出现后（切屑厚度为0.5～10mm， 通过调节铣刀片的高度可调节切屑厚度） ， 撤掉压力， 略等片刻，再退开活动架， 关闭铣刀电源；

    ⑤取出铣刀， 合拢两管端， 检查两端对齐情况（管材两端的错位量不能壁厚的10% ， 通过调整管材直线度和松紧卡瓦予以改善； 管材两端面间的间隙也不能0.3mm（de225mm以下）、0.5mm（de225mm~400mm）、1mm（de400mm以上），如不满足要求，应在此铣削，直到满足要求。

    ⑥加热板温度达到设定值后，放入机架，施加规定的压力，直到两边小卷边达到规定高度时，压力减小到规定值（管端两面与加热板之间刚好保持接触，进行吸热），时间达到后，松开活动架，迅速取出加热板，然后合拢两管端，其切换时间尽量缩短，冷却到规定时间后，卸压，松开卡瓦，取出连接完成的管材。

    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200～230℃ （本数据以杭州焊魔机电有限公司供应的焊机为参考，具体温度以厂家提供的数据为准） ；

    ④接通焊机电源， 打开加热板、铣刀和油泵开关并试运行。

    1、熔接法：超声波振动随焊头将超声波传导至焊件，由于两焊件处声阻大，因此产生局部高温，使焊件交界面熔化。在一定压力下，使两焊件达到美观、快速、坚固的熔接效果。

    2、埋植(插)法：螺母或其它金属欲插入塑料工件。首先将超声波传至金属，经高速振动，使金属物直接埋入成型塑胶内，同时将塑胶熔化，其固化后完成埋插。

    3、成型法：利用超声波将塑料工件瞬间熔化成型，当塑料凝固时可使金属或其它材质的塑料牢固。

    4、切除法：利用焊头及底座的特别设计方式，当塑料工件刚射出时，直接压于塑料的枝干上，通过超声波传导达到切除的效果

    5、铆接法：欲将金属和塑料或两块性质不同的塑料接合起来，可利用超声波铆接法，使焊件不易脆化、美观、坚固。

    6、点焊法：利用小型焊头将两件大型塑料制品分点焊接，或整排齿状的焊头直接压于两件塑料工件上，从而达到点焊的效果。

    本设备采用抽板式结构，由电加热方法将加热板热量传递给上下塑料加热件的熔接面。使其表面熔融，然后将加热板迅速退出，上下两片加热件加热后熔融面熔合、固化、合为一体。整机为框架形式，由上模板、下模板、热模板三大块板组成，并配有热模、上下塑料冷模，动作方式为气动控制。主要适用于家用电器、车灯、汽车溶器等塑件焊接。可根据不同塑件大小设定加热功率和模具尺寸实现多种塑胶工件焊接，操作简单，使用方便。

    加热板由上下两块组成，用电热管对其加热。本机共设两只温度控制器分别控制上下模温度。焊接时可根据焊接时的实际需要在0～600℃范围内自行设定。

    本设备控制方式可分为手动和自动两种控制，手动为单件动作，主要用于机构和模具的调试，手动调试好以后，生产时调整到自动。自动控制系统采用可编程控制器（PLC）和触模屏人机界面来控制，各气缸运动为气压推动，操作简便、性能可靠、尺寸紧凑，提高生产效率和质量。所有聚乙烯管道的连接接头必须用电熔或热熔的连接方法，而不得使用机械连接方法，热熔连接的接头比管道自身的强度要大些。接头或连接件都是塑料材质，不存在腐蚀问题。管道连接方法的选取取决于管道制造商的要求和推荐说明，以及现场施工人员所掌握的技术。热熔连接首先把管道修剪、清洗整洁、对齐，然后被加热到其熔点并连接到一起。在工业上热熔技术有热熔和承插连接两种。

    ⑴热熔对接

    热熔对接是将聚乙烯管端界面，利用加热板加热熔融后相互对接融合，经冷却固定连接在一起的方法。通常采用热熔电焊机来加热端管，使其熔化，迅速将其贴合，保持有一定的压力，经冷却达到熔接的目的。各尺寸的聚乙烯管均可采取热熔对接方式连接。但公称直径小于63mm的管材推荐采用电容连接。该方法经济可靠，其接口在承拉和承压时都比管材本身具有更高的强度。

    准备工作。对接管段均应管材一致，应尽量采用同一厂配套材料；对接管段外径、壁厚应一致；焊接管材和管件的内外表面，尤其是端口附近应光滑平整，无异状；管材的尺寸偏差等应满足要求；对接管段应具有与焊机匹配的良好的加工与焊接性能；检查焊接系统及电源匹配情况，清理加热板，将焊机各部件的电源接通，并且应有接地保护；按焊机给出的焊接工艺参数设置加热板温度至焊接温度；若是自动焊机，还应设置吸热时间与冷却时间等参数。

    热熔对接操作要点。使用该方法时，设备仅需热熔对接焊机，操作要点如下：将带连接管材置于焊接夹具上并夹紧，接着清洁管材待连接端，并铣削连接面，校直两对接件，使其错位量不大于壁厚的10%。然后放入加热板加热。加热完毕后，取出加热板。后迅速接合两加热面，升压至熔接压力并保压冷却。

    ⑵热熔承插连接

    热熔承插连接在热熔承插连接中，两个需要连接的管道端部分分别与一个较粗的成接管段两端部加热熔解，这样，每个接头需要两次热熔过程。　　热熔承插连接时，管道端口应倒角，擦净连接面。在插口端画标线，用加热工具同时对管材、管件连接面加热。当DN≥63mm时，采用机械装置的加热工具，否则为手动加热工具。加热完毕后，立即退出加热工具，用均匀外力将插口伸入承口达标线的深度，在承口端部形成均匀凸缘。

    ⑶热熔连接方法的选取及质量控制

    热熔连接方式的选取主要取决于塑料管材质等级、密度等因素。塑料管的连接方法也应根据埋地《聚乙烯给水管工程技术规程》（GJJ101—2004）等有关规定。大多数聚乙烯管都可以用两种热熔的方法连接在一起。但是，一些高密度的聚乙烯管不能用承接的方法连接。在用于地埋换热器时，聚丁烯一般为承插连接。两种连接方式使用得当都可得到牢固的接头。两种连接方式使用得当，都可得到牢固的接头，其强度比管道自身的强度都大。

    应该注意的是:由于熔点和使用寿命不同，不同的塑料或级别不同的塑料不应熔接在一起。

    施工中现主要采取目测和“后弯”试验方法来检测熔接质量。

    目测——用眼睛观测。翻边应是实心和圆滑的，根部较宽。若根部较窄且有卷曲现象的中部翻边，可能是由于压力过大或吸热时间过短造成的；“后弯”试验方法是用用手指按住翻边外侧，将翻边向外弯曲，在弯曲过程中观察是否有微缝状缺陷，如有则说明加热板可能存在细微污染：有条件的话，可采用聚乙烯热熔对接接头的超声波检查系统，按检查的特征和采用机械试验的关联分析结果，对焊接质量做出判断。

    ⑷电熔连接过程

    ①准备工作及注意事项。对接管段均应材质一致，同时应尽量采用同一厂配套材料；对接管段外径、壁厚应一致，误差在许可范围内；待焊管材和管件的内外表面应光滑平整，无异状；对接管段均应具有与焊机匹配的良好的加工与焊接性能。在寒冷气候、大风环境下焊接时，应采取保护措施；需焊接的表面，临焊接前必须刮除氧化皮、洁净；电熔管件不用时不拆包装，严格按焊机说明书和管件条码规定的时间值进行焊接；在焊接过程中及焊接完成后的冷却阶段，不得移动连接件或施加任何外力。

    ②电熔连接的操作要点。清洁管材连接面上的污物，标出插入深度，刮除其表皮；管材固定在机架上，将电熔管件套在管材上；校直待连接件，保证在同一轴线上；通电，熔接；冷却。在连接时，通电加热时的电压和加热时间选择应符合电熔连接机具生产厂家及管件生产厂家的规定。电熔连接冷却期间，不得移动连接件或在连接件上施加任何外力