CN110667127A - 带功能层塑料管材对接焊工艺方法 - Google Patents

带功能层塑料管材对接焊工艺方法 Download PDF

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李文宝
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Abstract

本发明公开了一种带功能层塑料管材对接焊工艺方法，复合管焊接技术领域，塑料管材为由内壁层和外壁层组成的复合管，塑料管材的内壁层为可熔接性功能材料；包括以下步骤：在塑料管材对接端面加工V型坡口及环形槽、两根塑料管材端面对接找正、焊接对接端面。通过在塑料管材的端面上加工出环形槽，当两根塑料管材的对接端面在焊接时，受到挤压的外壁层材料会进入处于内壁层与外壁层交界处的环形槽内，能够确保内壁层焊接为连续的整体。采用本发明解决了外壁层材料加热后在焊接压力的作用下向管道内、外壁产生翻边，导致内壁功能层塑料在较厚的外壁层材料的流动挤压下会出现功能层不连续的计算器同，保证了塑料管材连接处的使用性能。

Description

带功能层塑料管材对接焊工艺方法
技术领域
本发明属于复合管焊接技术领域，尤其涉及一种带功能层塑料管材对接焊工艺方法。
背景技术
随着基础建设的快速发展，各种塑料和金属或非金属增强材料复合而成的管材被大量应用。伴随着复合管道应用的增多，内壁功能性管材也越来越多，但内壁功能性材料一般在接口处无法连续，造成管道接口处存在功能特性的断点。作为一种连续管的管对接技术，V型坡口加工对接焊工艺在专利201510140808.4一种连续管的管管对接焊工艺方法提到，用于钢管连续焊接，但也未指明内壁功能性材料的特性连续性问题如何解决。
以耐磨管材为例，市面以法兰连接为主，管材连接处并未考虑耐磨性连续的重要性。管材对接处为非耐磨材料，这种情况形成了管道***的薄弱点，在输送砂浆、矿浆等介质时，容易在接口处破坏。
发明内容
本发明的目的是提供一种带功能层塑料管材对接焊工艺方法，旨在解决上述现有技术中内壁功能性管材在管道接口处内壁功能性材料无法连续，存在功能特性断点的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种带功能层塑料管材对接焊工艺方法，所述塑料管材为多层复合管，包括内壁层和外壁层，所述塑料管材的内壁层为可熔接性功能材料；包括以下步骤：
（一）处理塑料管材对接端面：在塑料管材对接端面加工V型坡口及环形槽，在塑料管材的端面上加工与塑料管材同心的环形槽，所述环形槽设置于内壁层与外壁层的交界处；
（二）两根塑料管材端面对接找正；
（三）焊接对接端面。
优选的，所述塑料管材的外壁层塑料为高密度聚乙烯。
优选的，所述内壁层的功能材料为具有耐磨、耐热或抗静电功能的材料。
优选的，所述环形槽设置于外壁层的端面上，所述环形槽的里侧内壁靠近内壁层的外圆，所述环形槽的内腔用于填充焊接时热熔的外层塑料。
优选的，在步骤（一）中车加工环形槽时，在塑料管材的端部内孔设置多个内撑件。
优选的，在步骤（三）中，应用与塑料管材相匹配的塑焊机，先焊接内壁层再焊接外壁层；焊缝强度满足静液压试验要求。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本发明通过在塑料管材的端面上加工出环形槽，当两根塑料管材的对接端面在焊接时，受到挤压的外壁层材料会进入处于内壁层与外壁层交界处的环形槽内，能够确保内壁层焊接为连续的整体。采用本发明解决了外壁层材料加热后在焊接压力的作用下向管道内、外壁产生翻边，导致内壁功能层塑料在较厚的外壁层材料的流动挤压下会出现功能层不连续的计算器同，保证了塑料管材连接处的使用性能。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1是现有技术中塑料管材的层状示意图；
图2是本发明实施例提供的塑料管材的半剖图；
图中：1-内壁层，2-外壁层，3-环形槽。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种带功能层塑料管材对接焊工艺方法，所述塑料管材为多层复合管，包括内壁层1和外壁层2，如图1所示；所述塑料管材的内壁层1为可熔接性功能材料；包括以下步骤：
（一）处理塑料管材对接端面：在塑料管材对接端面加工V型坡口及环形槽3，在塑料管材的端面上车加工与塑料管材同心的环形槽3；所述环形槽3介于塑料管材的外壁层2与内壁层1的交界处，如图2所示。所述环形槽3设置于外壁层2的端面上，所述环形槽3的里侧内壁靠近内壁层1的外圆，所述环形槽3的内腔用于填充焊接时热熔的外层塑料，环形槽的大小以焊接时外层高密度聚乙烯塑料填满空腔为最佳。
（二）两根塑料管材端面对接找正；
（三）焊接对接端面。应用与塑料管材相匹配的塑焊机，先焊接内壁层再焊接外壁层。应优先保证内壁功能层塑料焊接为一个连续的整体，保证塑料管材的内壁功能层的连续性。
其中， V型坡口加工、管材对接组装及对接焊工艺参数均可参考专利《一种连续管的管管对接焊工艺方法》（201510140808.4）中的数据。对接焊设备采用现有相应规格纯塑管材对接焊焊机。
将塑料管材在对接焊焊机对正后固定夹紧，将端面车刀置于两塑料管材端面中间，施加一定压力，铣平端面；端面上的环形槽3在出厂前已加工好，如图2所示，环形槽的位置为紧贴内壁层功能性材料；具体尺寸可根据管材规格及焊接工艺确定。
焊接工艺设置按照标准中规定，设定对接压力，对接焊压力P2由下面公示得出，焊缝强度满足GB/T13663.2中规定静液压试验规定，工程现场打压满足相应工程规范。
P2=π*P*e*（D-e）/S +P0
P：单位对接面积应施加的力，为0.18±0.02N/mm2
P0：***拖动压
e：壁厚
D：外径
S ：焊接机具液压***执行缸活塞总有效面积。
焊接工艺中涉及的吸热时间、外翻边高度等焊接工艺参数参照纯塑管材焊接工艺标准，并按照GB/T13663.2标准中规定，焊缝强度满足静液压试验要求。
在本发明的一个具体实施例中，所述塑料管材的外壁层2塑料为高密度聚乙烯。内壁层1的功能材料为具有耐磨、耐热或抗静电功能的材料，采用耐磨材料层、耐热材料层、抗静电材料层等。
进一步优化上述技术方案，在步骤（一）中车加工环形槽3时，在塑料管材的端部内孔设置多个内撑件。借助内撑件保证塑料管材的圆度。
现有的塑料管材对接焊技术，当带功能层塑料管材进行对接焊连接时，加热之后的端部塑料在焊接压力的作用下会向管道内、外壁产生翻边，在这种情况下内壁功能层塑料在较厚的外层高密度聚乙烯塑料的流动挤压下会出现功能层不连续，影响管材连接处的使用性能。本发明中的塑料管材外壁层为高密度聚乙烯，内壁层为功能层，如耐磨材料层、耐热材料层、抗静电材料层等。为了保证塑料管材焊接时，内壁功能层塑料的连续性，在管材端面靠近功能层进行车环形槽处理，使外壁层聚乙烯和内壁层功能层之间形成周向的空腔，当进行管材焊接时，受到挤压的外层聚乙烯会进入环形槽的空腔内，内壁层功能材料能够焊接为连续的整体，车削的周向环形槽空腔的尺寸以焊接时填满聚乙烯为最佳，这样既为焊接时外层聚乙烯的流动提供了空间，同时也保证了内壁功能层的连续性。
在上面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受上面公开的具体实施例的限制。

Claims (6)

1.一种带功能层塑料管材对接焊工艺方法，所述塑料管材为多层复合管，包括内壁层和外壁层，其特征在于，所述内壁层为可熔接性功能材料；包括以下步骤：
处理塑料管材对接端面：在塑料管材对接端面加工V型坡口及环形槽，在塑料管材的端面上加工与塑料管材同心的环形槽，所述环形槽设置于内壁层与外壁层的交界处；
两根塑料管材端面对接找正；
焊接对接端面。
2.根据权利要求1所述的带功能层塑料管材对接焊工艺方法，其特征在于，所述外壁层内塑料为高密度聚乙烯。
3.根据权利要求1所述的带功能层塑料管材对接焊工艺方法，其特征在于，所述内壁层的功能材料为具有耐磨、耐热或抗静电功能的材料。
4.根据权利要求1所述的带功能层塑料管材对接焊工艺方法，其特征在于，所述环形槽设置于外壁层的端面上，所述环形槽的里侧内壁靠近内壁层的外圆，所述环形槽的内腔用于填充焊接时热熔的外层塑料。
5.根据权利要求1所述的带功能层塑料管材对接焊工艺方法，其特征在于，在步骤（一）中车加工环形槽时，在塑料管材的端部内孔设置多个内撑件。
6.根据权利要求1所述的带功能层塑料管材对接焊工艺方法，其特征在于，在步骤（三）中，应用与塑料管材相匹配的塑焊机，先焊接内壁层再焊接外壁层；焊缝强度满足静液压试验要求。
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