聚乙烯(PE)管道焊接操作工艺

1、.筑龙网WWW.ZHULONG.COM 1热熔对接的连接界面是平面，其方法是将两相同的连接界面用热板加热到粘流态后，移开热板，再给连接界面施加一定压力，并在此压力状态下冷却固化，形成牢固的连接（如图1-1 所示）。其主要工艺过程为调整、加热、切换、合缝加压和冷却。对接时界面上处于粘流态的材料有流动也有扩散，流动太大不利于扩散和缠结，所以要把流动限制一定范围，在有限的流动中实现“熔后焊接”。因此，对接工艺的关键是要在对接过程中调整好温度、时间、压力三参数，要把连接界面材料的性能、应力状况、几何形态以及环境条件等因素一起考虑，才能实现可靠的熔焊，要根据一般的规律和各自采用材料的特性进行试验，评价熔

2、接质量，达到系统标准后，确定各品种规格的工艺规程，按规定的工艺参数方法和步骤进行焊制管件的生产和现场安装施工。（1）热熔对接的几个重要工艺参数 加热板温度 指加热板表面温度，一般用表面温度计测量。在测量温度时，要考虑环境温度的影响。（设备已考虑的除外）热板温度既要保证管材端面迅速熔融，又要保证焊制管件不因温度过高而发生降解。 焊接压力 加压加热压力与熔融对接压力相当。作用是对管材进行强制加热，去掉管材端面不平整的部分，使管材端面全部与加热板接触，均匀受热。 卷边高度 卷边高度用于衡量加热压力作用于管材截面的时间， 即加压加热的程度。 吸热压力 约为熔融对接压力的 1/10，它的作用主要是防止管

3、材回弹，使管材紧贴在加热板上，提高加热效果，减少加热时间。加热阶段的时间与焊制管件的横截面积、加热板温度、环境温度有关。筑龙网WWW.ZHULONG.COM 2 熔融对接压力 指垂直作用于两个对接面上的压力。其主要与熔融对接部分的面积、焊机油缸面积、焊制管件的材料有关：一般按下式计算：P对接焊压力KS管截面积/S油缸活塞总有效面积式中 K与材料有关的压力系数。S管截面积（dn-en）en 单位为cm2 dn管材外径，单位为cm en管材壁厚，单位为cm S油缸活塞总有效面积在该焊机的使用说明书上可查到。计算出来的压力在实际操作过程中要进行适实调整，并要将机器自身移动所需的压力或塑料管材较长时牵

4、引所需压力考虑进去。 熔融对接时间 指保持熔融对接压力的时间，主要与管材的壁厚即熔融对接面积有关。 切换周期 热板熔融对焊的主要过程为加热过程和焊制过程。这两个过程以热板的切换从时间上分开。切换时间过长，熔化的端面在相互接触之前将因冷却而形成一层“冷皮”，不利于分子链的扩散。（2）焊制工艺通常在实际工程应用及工厂制造过程中我们有一套比较完整的工艺操作规程和制度。这些规程、制度的制定和完善经历了比较长的摸索过程并最终总结成为工艺曲线图（图23）和工艺流程图（图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

5、hi加 热 阶 段 切 换 阶 段对 接 阶 段Pa1：加热压力 Pa2：吸热压力 Pf1：熔接压力 Pf2：冷却压力 ta1：加热时间ta2：吸热时间 ta：总吸热时间 tu：切换时间 tf1：增压时间 tf2：冷却时间tf：总熔接时间筑龙网WWW.ZHULONG.COM 3由以上的工艺曲线图和流程图经过细化分解成为工艺步骤：材料准备 用于焊制管件的管材的圆度应高于标准值，下料时要留出10-20mm 的切削余量。用于管道连接时应将两待焊管材置于平坦的地面夹紧管材 根据所焊制的管件更换基本夹具，选择合适的卡瓦，切削前必须将所焊管段夹紧。切削 切削所焊管段端面的杂质和氧化层，保证两对接端面平整、

6、光洁。对中 两对焊管段的错边应越小越好，如果错边大，会导致应力集中，错边不应超过壁厚的10。加热 保证有足够的熔融料，以备熔融对接时分子相互扩散。切换 从加热结束到熔融对接开始这段时间为切换周期，为保证熔融对接质量，切换周期越短越好。熔融对接 是焊接的关键，熔融对接过程应始终处于熔融压力之下进行。冷却 由于塑料材料导热性差，冷却速度相应缓慢。焊缝材料的收缩、结构的形成过程在长时间内以缓慢的速度进行。因此，焊缝的冷却必须在一定的压力下进行。（3）热熔对接焊的工作步骤及注意事项；）将焊机各部件的电源接通。须使用 220V 或 380V、50Hz 的交流电，电压变化在10以内，电源应有接地线；同时应

7、保证加热板表面清洁、没有划伤。）将泵站与机架用液压导线接通。连接前应检查并清理接头处的污物，以免污物进入液压系统，进而损坏液压器件；液压导线接好后，应锁定接头部分，以防止高压工作时接头被打开的危险。）将待焊管材（管件）夹紧，固定在机架上，熔接大口径管时，最好能用废弃的管节或专用支架垫平，以保护管材和减小熔接过程中的摩擦力。）将机架打开，放入铣刀，旋转锁紧旋钮，将铣刀固定在机架上。启动泵站时，应在方向控制手柄处于中位时进行，严禁在高压下启动。）启动铣刀，闭合夹具，对管子（管件）的端面进行切削。切削 对中 加热 切换熔融对接 冷却成品夹紧 材料准备筑龙网WWW.ZHULONG.COM 4）当形成连

8、续的切削时，降压，打开夹具，关闭铣刀。此桃欢凑障冉笛梗再打开夹具，最后关闭铣刀的顺序进行。）取下铣刀，闭合夹具，检查管子两端的间隙（间隙量不得大于 0.3mm）。从机架上取下铣刀时，应避免铣刀与端面相碰撞，如已发生需重新铣削；铣削好的端面不要手摸或被油污等污染。）检查管子的同轴度（最大错边量为管壁厚的10）。当两端面的间隙与错边量不能满足要求时，应对待焊件重新夹持，铣削，合格后方可进行下一步操作。）检查加热板的温度是否适宜（210±10），加热板的红指示灯应表现为亮或闪烁。从加热板上的第一次灯亮起后，最好再等10min 使用，以使整个加热板的温度均匀。）测试系统的拖动压力P0并记录。

9、每个焊口的拖动压力都需测定；当拖动压力过大时，可采用垫短管等方法解决。）将温度适宜的加热板置于机架上，闭合夹具，并设定系统压力P1。 P1P0接缝压力）待管子（管件）间的凸起均匀，且高度达到要求时，将压力降至P2近似拖动压力，同时按下吸热计时按钮，开始记录吸热时间。 P2P0吸热压力（吸热压力几乎为零）达到吸热时间后，迅速打开夹具，取下加热板。取加热板时，应避免与熔融的端面发生碰撞；若已发生，应在已熔化的端面彻底冷却后，重新开始整个熔接过程。）迅速闭合夹具，并在规定的时间内，均匀地将压力调节到P3，同时按下计时器，记录冷却时间。 P3P0冷却压力）达到冷却时间后，将压力降为零，打开夹具，取下焊

10、好的管子（管件）。卸管前一定要将系统压力降为零；若需移动焊机，应拆下液压导线，并及时做好接头处的防尘工作。（4）熔融对接过程易出现的质量问题及解决办法。影响焊制管件质量的因素很多，如材料、工艺等。焊制过程中易出现的质量问题及解决办法见表2-4。筑龙网WWW.ZHULONG.COM 5质量问题 产生原因 解决办法焊道窄且高熔融对接压力高、加热时间长、加热温度高降低熔融对接压力，缩短加热时间、降低加热板温度焊道太低熔融对接压力太低、加热时间短、加热温度低提高熔融对接压力及加热板温度、延长加热时间焊道两边不一样高被焊的两管材的加热时间和加热温度不同两管材的材质不一样，熔融温度不同，使两管材端面的熔融

11、程度不一样两管材对中不好，发生偏移，使两管材熔融对接前就有误差使加热板两边的温度相同选用同一批或同一牌号的材料使设备的两个夹具的中心线重合，切削后要使管材对中焊道中间有深沟熔融对接时熔料温度太低，切换时间太长检查加热板的温度，提高操作速度，尽量减少切换时间。接口严重错位熔融对接前两管材对中不好，错位严重严格控制两管材的偏移量，管材加热和对接前一定要进行对中检查。局部不卷边或外卷内不卷或内卷外不卷铣刀片松动，造成管端铣削不平整，两管对齐后局部缝隙过大加压加热的时间不够加热板表面不平整，造成管材局部没有加热调整设备处于完好状态，管材切削后局部缝隙应达到要求适当延长加压加热的时间，直到最小的卷边高度

12、达到要求调整加热板至平整使加热均匀假焊熔融对接压力过大，将两管材之间的熔融料挤走加热温度高或加热时间长，造成熔融料过热分解降低熔融对接压力降低加热温度、减小加热时间 承插连接适用范围为：dn20dn110操作步骤：1、首先根据待焊管材规格选择承插模具，并将模具安装再热板左右两侧，紧固，不留间隙。2、接通电源（AV220V），将温控仪调到规定参数（220±10）筑龙网WWW.ZHULONG.COM 63、待焊接管材、管件应保持适当的过盈量，多余部分应用刮刀去除，可选择爬壁刮刀、刀片等锋利物件，但应保证刮削表面光洁，没有毛刺。待焊管材端面氧化表皮必须刮除。4、将管材待焊接端端头外侧倒小圆

13、弧角?宄樾肌?、 用清洁的毛巾或棉布蘸乙醇即酒精清洗待焊管材焊接区域的外表面和管件焊接区域内表面。6、确定待焊接管材承插深度，可以作细小记号予以明确。7、检查承插焊机是否达到设定焊接温度，若达到设定温度，开始承插焊接。8、将管材待焊端和管材待焊端同时插入加热承插模具中加热，加热一定时间后拔出，并将管材焊接端快速插入管件，一直推倒管材上承插深度的标线为止。短时间内（5秒以内），轴向允许15 度范围内的调整。9、保持该焊接状态，冷却足够的时间。10、 焊接完毕。电熔连接是通过电熔管件套在管材外表面并通电加热实现连接。电熔管件包括套筒、鞍形、变径、等径、异径三通和弯头。电熔连接是利用焦耳效应，通电后

14、集成在管件内表面的电阻线圈发热引起线圈附近的聚乙烯熔化，使连接界面焊接在一起，其连接过程如下图所示。操作步骤：1、准备阶段：使用扒壁刮刀或其他工具刮削待焊管材端面，去除端面的氧化层。保持管材与管件的干燥与清洁并将待焊管材插入电熔管件（如果是鞍型电熔管件即将管件固定在管材上）。 2、加热与焊接阶段：将电熔焊机两极接头插入管材上两极。按照管件上规定筑龙网WWW.ZHULONG.COM 7的通电时间与电压调整电熔焊机设置后运行电熔焊机，管道与电熔管件因通电加热而融合。（注意：在焊接中不得向管材与管件施加外部压力） 3、冷却阶段：加热完毕后按照管件上规定的冷却时间进行冷却。（注意：在焊接中也不得向管材

15、与管件施加外部压力）一、焊接原理热塑性塑料具有再次加热熔融、冷却成型的性能。在熔融状态下，分子运动加剧，同种熔体在外力作用下，分子间相互渗透、缠绕，冷却成型融为一体。塑料挤出焊接是利用分子热运动的基本原理，通过塑料挤出焊枪将塑料焊丝加热并挤出，使焊丝从固态变成了粘稠的流体。同时焊枪上配置的热风枪加热被焊塑料管的待焊面，使其表面达到可焊接状态。经外力作用下，两者相互粘合，使彼此间得到了很好的扩散和相互缠绕，将管材连接为一体，从而达到焊接的效果。2、焊接要点A、 根据环境条件设定熔料和热风温度；B、 对熔料保持一定的焊接压力；C、 有相应足够的冷却时间；D、 焊丝和待焊面必须清洁、无水分油渍。二、

16、焊接材料选择焊丝使用要求1 焊丝和管材必须是同一材质或两种相融较好的材质；2 焊丝的流动性较高；3 焊丝断面为圆形并且粗细一致；4 焊丝必须要求洁净、干燥、无任何污渍。焊丝的包装贮存1 包装焊丝为盘卷或袋装；2 存储方式：应放置在干燥通风、远离热源及化学品污染的库房。环境温度低于 60，严禁露天放置。三、管道下沟工艺过程：1 管道采用滚动式移动在经过平整的地面或沟底，垫上木板或其它质地较硬的板材每筑龙网WWW.ZHULONG.COM 8根管材至少垫两块；2 用吊装设备将管材平稳地吊放在木板上；3 待焊接工作完成（一般焊完一段检查井的距离），再用多台吊车或者手动葫芦等工具 （每 8 米管材至少一

17、处吊装工具）同时将管材平稳地吊放到地沟中。若吊车有限，也可用放滚筒法往下滚放。但必须具备以下条件：A、沟口沟壁必须平直；B、每45 米管道有一根绳索；C、绳索的一端有固定桩；D、统一指挥，缓慢平放。4 沟道较窄，管材无法滚动时，要在每一个接头处挖地坑，其大小以有足够的焊接操作空间为宜。技术要求：1、 吊运时，吊具在管材上的受力点应分开较大距离，平稳吊放，防止局部受力，折坏管材。2、 每根钢带横断面要设置在管道的上方；在沟下施工，滚放时，应防止因沟口凹凸不平损坏管材。3、 注意垫入的木板在焊口冷却后能够方便取出。四、预处理待焊管道工艺过程：1、首先把待焊接的管材摆正在已接好的管道的同一轴线上，将

18、增强钢带的横断口设置在管道的上方，并合拢待焊口。平移和转动管材可用起吊设备或人工用绳索、抬杠等进行。2、观察管材的对正情况和接口的缝隙大小，最大缝隙一般不超过5mm，最小缝隙为3 mm。若达不到要求，则要用工具对接口进行局部修切。修切工作可以从管外或管内（800 以上的管道）进行。其要点是：1）、先观察接口情况，用粉笔在接口无缝隙或缝隙较小的局部画出与最大缝隙等宽的环线。此时要特别注意把切缝居于两波峰的中间，防止因修切不当带来的麻烦。2）、用电动工具（圆锯、角磨机、往复锯均可，视管材大小、修切方向和现有工具情况而定）修切需要修切的部位。防止修切过量。3）、钢带横断口的断面要修切得垂直于管道中心

19、轴线。修切完毕，重新合拢，看是否符合要求，如达不到要求，需重新修切，直到合格为止。3、清除待焊口的水分、尘土、等污渍，并用砂布轮或砂布打磨待焊口，除去氧化层，筑龙网WWW.ZHULONG.COM 9使之露出新的表面，再用酒精擦拭干净待焊面。4、 合适的三角支块对称支在管材的波峰下面，即可固定两管材。技术要求：1、增强钢带的断头设置在管道的上方；2、焊缝最大间隙小于5mm，最小缝隙为3 mm；3、对接管材应在一条轴线上；4、焊前必须要打磨干净待焊面，不允许有任何水渍、油渍、灰尘和氧化层等；5、若沟中有积水，要设法抽干。6、应防止单边修切过多。五、焊前准备工艺过程：1、选用合适的焊枪及焊嘴。2、设

20、置焊枪温度1）检查焊枪是否正常。2）在焊料温控器上设定焊料温度并在预热风温控器上设定热风温度。3）打开手持挤出式塑料焊枪热风开关。当预热风温控器上显示的实际温度达到设定温度后，右侧ALM 红灯亮。4）当左侧焊料温控器上显示的实际温度达到设定温度后，左侧ALM 红灯亮。3、 选择并检查焊丝是否符合要求。将焊丝盘装在放线架上，焊丝头穿入焊枪的进料孔，即可进入焊接状态。如遇气候异常情况，还需考虑防风、防尘、防雨、防冻等措施。技术要求：1、最低启动温度一般设定为200，同时应根据现场环境温度，冬、夏进行调整。风温最高可达450°500°以保证焊透。2、如果要更换焊条种类，一定要将螺

21、杆熔融腔中的残余焊料挤尽，才能更换新焊条。新焊条连续挤出2 分钟后再进行焊接。3、焊丝的材质一定要符合管材的焊接技术性能要求。4、有当左右两侧ALM 红灯都亮时，（表示物料实际温度和预热风实际温度都达到最低启动温度设定值）才能按下传动马达开关。防止损坏焊枪。5、焊丝使用过程中要保持干净、干燥；0以下不宜焊接。筑龙网WWW.ZHULONG.COM 10六、焊接工艺过程：1、 对于800 以上的管道手持焊枪进入管内，先开热风对待焊部位进行预热，预热时间视管材壁厚而定。较厚的预热时间稍长，较薄的则相反。开动挤料开关，去掉枪嘴冷溢料，用温度足够的熔融料进行焊接。焊枪要正对焊缝，稍施加一定的压力，均匀缓

22、慢地向前移动焊枪，保证焊缝内挤满焊料。直至完成整个内圆周的焊缝。2、 再从外对接口进行加强型焊接。目的是增强接口的抗拉强度，尽可能焊完整个外焊缝。如因现场条件限制，也可完成 2/3 以上的外焊缝。但其余 1/3 相对应的内焊缝的焊接质量必须可靠（可用加厚加宽这部分内焊缝的方法来解决）。3、 自检、互检1 看焊缝的外观是否符合要求，不符合要求的要作技术处理；2 用大螺丝刀、钢丝钳等工具撕拉焊缝边缘，检查是否已焊牢。被怀疑有虚焊的部位要重点检查；3 焊完内焊缝后要用工作灯从外部接口处向内照射，在内观察有无漏光现象。若有，则需补焊。检查整个管道内外有无其它缺陷（如因运输、装卸、施工过程中受外力引起的

23、被损等）。如有，要及时报告处理。技术要求：1、 焊缝呈凸圆弧状，宽约30 中部高约5 。2、 内焊缝饱满充实、焊接界面牢实可靠。不能有虚焊、假焊和漏焊。否则需修磨重焊；3、 焊缝的始末接头处和与钢带断口的拐角处等一些难于焊接的部位，焊缝搭头必须超出一个焊缝宽度的距离；4、 常温下自然冷却焊缝，10以下保温冷却。不允许强制冷却；焊缝未冷却到自然温度时不允许有轴向移动团5、 接前须支稳管材，防止焊缝未冷却固定前管材蠕动，影响焊缝质量；6、 焊接过程中不能有任何水分尘土浸沾到待焊表面；7、 焊错位的接口时，要保证两边都有均等的焊料；8、 对有虚焊、假焊的焊缝必须采用切割、撕、撬的方法清除掉原来的焊缝

24、，再打磨表面，重新补焊。9、 气温在10以下或风较大时，应该用棉垫立即覆盖刚焊过的焊缝，保温缓冷。筑龙网WWW.ZHULONG.COM 11内焊缝如有凹起过高的焊疤，要用电动工具修去过高处，保证管内的畅通性。一、连接前的准备工作1、操作人员都必须是经过培训并经考核合格的专业人员，做到持证上岗；2、根据待接管材选取相应规格的承插套筒和橡胶密封圈；3、根据管材规格选取相应的紧固器及配套工装；4、检查待接管材两端面是否切割平整，端面应控制在管材波谷居中位置。二、连接操作1、插入深度标记将承插套筒套入管材的待接端（未上橡胶密封圈），待插入顶端后，再将承插套筒抽出12cm，然后在管材正对承插套筒口处作标记；2、安置橡胶密封圈将橡胶密封圈安置在待接管材接口处的波谷内，以距接口的第2 个波谷为宜；3、承插准备先将承插套筒内壁、橡胶密封圈和安置橡胶密封圈的波谷清理干净，然后再在套筒内壁和橡胶密封圈的外沿涂上润滑油，这样既可使连接更加方便快速，又增强管道的密封性；4、承插先将待接的两根管材的接口对准并放入承插套筒的端口，再用专用工装