一、概述
聚烯烴塑料管材包含由聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP-R，PP-B）樹脂，經(jīng)擠出成型取得的管材。假如將其擴(kuò)展，還可包含鋼編織增強(qiáng)、鋼板孔網(wǎng)增強(qiáng)、玻纖增強(qiáng)等復(fù)合塑料管材。
當(dāng)把這些管材用管路元件銜接起來(lái)時(shí)，則構(gòu)成了管道體系。能夠用來(lái)運(yùn)送氣體或液體介質(zhì)。
聚烯烴塑料管材與管路元件一般能夠選用以下兩種銜接方式：
● 對(duì)接熱熔銜接
● 電熔銜接
電熔銜接對(duì)上述管材具有普遍的適應(yīng)性，它是將預(yù)埋了電阻絲的電熔管件套在管材或管路元件上，然后通以電流，電阻絲發(fā)熱使管材與管件上的銜接部位熔融，在樹脂熔脹壓力的作用下銜接界面兩邊的樹脂分子重新繞結(jié)，冷卻后達(dá)到銜接意圖。近年來(lái),大口徑聚乙烯纏繞管也有電熔銜接的運(yùn)用。
電熔銜接是電熔管件在電熔焊機(jī)的支撐下銜接收材的一個(gè)進(jìn)程。
二、電熔管件的規(guī)劃
電熔管件根據(jù)其與管材的銜接型式能夠分為: 電熔套筒、三通、變徑、鞍型三通、鋼塑過(guò)渡。大口徑PE纏繞管的電熔銜接則將電熱絲制成帶狀體,將其敷設(shè)相應(yīng)銜接界面內(nèi)。
電熔銜接大量地用于輸配燃?xì)獾木垡蚁┕艿荔w系中，在這一體系中電熔管件的技能標(biāo)準(zhǔn)亦相對(duì)最為完善。
現(xiàn)在，規(guī)劃制作電熔管件有二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)能夠遵從：
1、GB15558.2《燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁┕芗?/span>
2、ISO/8085-2000《燃?xì)庥镁垡蚁┕芗?nbsp;
上述標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電熔管件的資料，幾許特性，機(jī)械、物理性能等目標(biāo)和測(cè)驗(yàn)辦法都做出了具體的規(guī)則。
國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《燃?xì)庥寐竦鼐垡蚁┕芗罚℅B15558-2）亦在修訂中，相信隨著這些標(biāo)準(zhǔn)的修訂與完善將為管件制作商供應(yīng)更為完善的技能條件，促進(jìn)國(guó)內(nèi)電熔管件的產(chǎn)質(zhì)量量不斷提高。
除此之外,電熔管件規(guī)劃的另一個(gè)重要環(huán)節(jié)是電熱絲發(fā)熱元件的規(guī)劃,它往往決議著管件的銜接性能，也是衡量管件質(zhì)量的最主要目標(biāo)之一。
有多種思路規(guī)劃電熱絲發(fā)熱元件，但遵從的準(zhǔn)則都是共同的:
●在熔接全進(jìn)程,發(fā)熱元件的溫升不能導(dǎo)致樹脂降解,但能使樹脂充沛熔融。
● 盡可能挑選單一的電氣參數(shù)向發(fā)熱元件供應(yīng)能量，如挑選:恒壓源；恒流源等。
根據(jù)上述準(zhǔn)則,問(wèn)題歸結(jié)為:合理地規(guī)劃和挑選電熱絲外表積的功率負(fù)荷及熔接界面的功率負(fù)荷。
一個(gè)好的規(guī)劃是以管件的容錯(cuò)性強(qiáng)為表征的.而點(diǎn)評(píng)熔接的牢靠性則能夠按ISO/13954-1997《塑料管材管件-聚乙烯電熔焊組件的剝離試驗(yàn)》； ISO/13955-1997《塑料管材管件-聚乙烯電熔焊組件的揉捏試驗(yàn)》來(lái)進(jìn)行。
別的，電熔管件規(guī)劃的另一個(gè)問(wèn)題是電熱絲的敷設(shè)辦法，其實(shí)，這既是一個(gè)工藝問(wèn)題也是一個(gè)規(guī)劃思維問(wèn)題，有些制作商將電熱絲裸繞在管件的外表以使熱傳遞取得最好的作用（所謂的裸露式）；另一些則將電熱絲埋伏在管件的內(nèi)側(cè)以使電熱絲得到維護(hù)（所謂的埋敷式），各有說(shuō)詞。
應(yīng)該說(shuō)這是規(guī)劃思維的爭(zhēng)辯，而按工藝辦法分類，可分為:
●一次注塑成型
●兩次注塑成型
●機(jī)械布線法
從取得制品的性能上講，一次注塑成型是最理想的，在取得彎頭,變
徑類管件時(shí)特別能夠顯示優(yōu)勢(shì)。但在操控管件幾許尺寸上不及機(jī)械布線法簡(jiǎn)略，別的，受注塑機(jī)注塑量的限制難以取得大口徑管件。
兩次注塑成型法與一次注塑成型法基本上是共同的，只是先注一套繞絲的支架，再在支架上繞絲后進(jìn)行注塑，能夠得到“埋敷式”管件，也便于加工進(jìn)程實(shí)現(xiàn)主動(dòng)化。但有人對(duì)兩次注塑取得的制品存有貳言。
機(jī)械布線法最大的優(yōu)勢(shì)是能夠利用厚壁管材加工大口徑電熔管件，避開(kāi)了大型注塑機(jī)和模具的巨大出資。
現(xiàn)在，PE管件已在國(guó)內(nèi)形成了必定的出資熱點(diǎn)，應(yīng)審慎地確認(rèn)規(guī)劃思維和工藝方案，避免低水平建造；也要避免不切實(shí)際地尋求主動(dòng)化，特別是管材企業(yè)出資管件出產(chǎn)還應(yīng)考慮本身的商場(chǎng)容量對(duì)出資效益的影響。
三、電熔焊機(jī)
在電熔管件的運(yùn)用早期，所有電熔管件的制作商都為自己的管件開(kāi)發(fā)了合適其本身特色的電熔焊機(jī)。
一般它具備兩種基本才能：
● 電壓或電流調(diào)理才能，以便在施工現(xiàn)場(chǎng)電源動(dòng)搖或是管件負(fù)載改變時(shí)能按預(yù)定的電壓（電流）值向管件的電熱絲供電。
● 時(shí)刻操控才能，當(dāng)管件在熔接時(shí)的電壓（電流）確認(rèn)后，對(duì)管件輸入的能量問(wèn)題，轉(zhuǎn)化為時(shí)刻操控問(wèn)題，焊機(jī)應(yīng)有較高的時(shí)刻操控精度。
隨著管件運(yùn)用量的擴(kuò)展，電熔銜接進(jìn)程主動(dòng)化及不同品牌電熔管件與電熔焊機(jī)的兼容性問(wèn)題被提出。
電熔銜接主動(dòng)化的實(shí)質(zhì)問(wèn)題是電熔焊機(jī)能夠主動(dòng)辨認(rèn)給定的電熔管件所需求的焊接參數(shù)。而兼容問(wèn)題則要求電熔焊機(jī)對(duì)不同的電熔管件具有普遍的適應(yīng)性。
現(xiàn)在有以下三種方式的主動(dòng)化辨認(rèn)體系。
● 電阻辨認(rèn)體系
出產(chǎn)管件時(shí)在電熔管件的電熱絲中串入了一個(gè)電阻（這個(gè)電阻的阻值很大，以至能夠疏忽管件本身用于發(fā)熱的電阻阻值）。在焊接進(jìn)程開(kāi)端前，焊機(jī)首先檢測(cè)該電阻，并依照焊機(jī)內(nèi)存中預(yù)存的表格，找出與這個(gè)管件對(duì)應(yīng)的焊接參數(shù)，并按此參數(shù)操控供應(yīng)管件的能量。
● 主動(dòng)調(diào)理體系
它是基于操控輸入能量的規(guī)劃思維建立起來(lái)的一個(gè)辨認(rèn)體系，當(dāng)給管件加上必定的電壓（電流），管材和管件的接口界面受熱膨脹，剩余的熔融樹脂從校準(zhǔn)井溢出。電熔焊機(jī)設(shè)在校準(zhǔn)井處的微動(dòng)開(kāi)關(guān)切斷電源。這是一個(gè)不需預(yù)先設(shè)置參數(shù)的焊接主動(dòng)化體系。
● 條碼主動(dòng)辨認(rèn)體系
在出產(chǎn)階段給管件貼上統(tǒng)一的條形碼做為辨認(rèn)的標(biāo)識(shí)，出產(chǎn)廠商依照統(tǒng)一的編碼規(guī)則輸入必要的信息。
施工人員用焊機(jī)配置的光筆讀出這些信息，輸入給焊機(jī)的操控體系以確保焊機(jī)向管件供應(yīng)所需的最佳能量。光筆將條形碼中的信息輸入給焊機(jī)的操控體系，避免了出現(xiàn)過(guò)錯(cuò)的危險(xiǎn)。
這種辨認(rèn)體系適用于不同品牌、不同標(biāo)準(zhǔn)電熔管件的主動(dòng)辨認(rèn)與操控，愈來(lái)愈遭到用戶的認(rèn)同。
現(xiàn)在，電熔焊機(jī)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（ISO/12176.2-1998）已經(jīng)公布，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電熔焊機(jī)的分類、安全性能及主要的技能條件和目標(biāo)都提出了體系的要求，使電熔焊機(jī)的制作進(jìn)程更加標(biāo)準(zhǔn)。
四、電熔銜接的操作
電熔銜接的操作進(jìn)程能夠分為以下幾個(gè)進(jìn)程：
1．切割管材并符號(hào)管材插入管件的深度；
2．刮削管端口；
管材的端口運(yùn)用刮刀去掉外表的舊層（刮削厚度一般為0.2mm），刮削結(jié)束的外表不行再被污染。
3．擦洗管件
運(yùn)用潔凈的棉織物或?qū)Ｓ檬眉埐料垂芗娜劢訁^(qū)域。
4．裝夾管件
應(yīng)盡可能運(yùn)用專用的夾具固定要銜接的組件，管子的不圓度不應(yīng)超越管子外徑的1.5%,否則應(yīng)在相應(yīng)的夾具上進(jìn)行校正。
管材與管件應(yīng)有合適的空隙，一般以用微力插入為宜，（大口徑管件需用木錘敲入），空隙過(guò)大或過(guò)小都會(huì)影響接口的質(zhì)量。
5．熔接
依照電熔焊機(jī)的操作要求銜接導(dǎo)線，并向焊機(jī)輸入必要的參數(shù)（當(dāng)管件具有主動(dòng)辨認(rèn)功用時(shí)，可按主動(dòng)辨認(rèn)體系的要求操作），啟動(dòng)焊機(jī)，熔接將主動(dòng)完結(jié)。
6．冷卻
待熔接區(qū)達(dá)到冷卻時(shí)刻后方可移開(kāi)焊機(jī)的插頭并拆除夾具。
五、影響電熔銜接接口質(zhì)量的幾個(gè)要素
1．電源動(dòng)搖對(duì)接口質(zhì)量的影響
對(duì)于給定的一個(gè)電熔管件，其內(nèi)部預(yù)埋的電阻絲的阻值是必定的，此時(shí)，電阻發(fā)熱耗費(fèi)的功率只與焊機(jī)供應(yīng)的電壓（電流）有關(guān)。
焊機(jī)供應(yīng)的電壓（電流）值必須有一個(gè)上限，超出了這個(gè)上限，電熱絲外表的熱負(fù)荷過(guò)大會(huì)使其周圍的樹脂過(guò)熱分化。當(dāng)然，電壓值也必須有一個(gè)下限，低于這個(gè)下限，電熱絲將無(wú)法充沛地發(fā)熱，熔接界面的樹脂無(wú)法充沛地繞結(jié)。
從這種意義上講，一個(gè)電熔焊機(jī)相當(dāng)于一個(gè)穩(wěn)壓（穩(wěn)流）源，它必須具備在電源電壓動(dòng)搖很大的情況下，保持向電熔管件供應(yīng)的電壓（電流）不超越答應(yīng)的動(dòng)搖規(guī)模。這一目標(biāo)是焊機(jī)的最主要目標(biāo)之一。因?yàn)閷?shí)際施工現(xiàn)場(chǎng)，供電電源的電壓動(dòng)搖往往很大。當(dāng)然，同種管件間其內(nèi)部電熱絲的電阻值也會(huì)存在一些不同，即使供電電壓（電流）相同，也會(huì)形成必定的功率動(dòng)搖。
2．熔接時(shí)刻對(duì)接口質(zhì)量的影響
在熱傳遞條件相同時(shí)，每種標(biāo)準(zhǔn)的管件在熔接時(shí)所耗費(fèi)的能量應(yīng)當(dāng)是相同的，假如加熱能量恒定，耗費(fèi)能量的巨細(xì)僅與時(shí)刻有關(guān)，實(shí)踐標(biāo)明，熔接時(shí)刻必須操控在一個(gè)合理的區(qū)間內(nèi)。
當(dāng)加熱時(shí)刻缺乏一個(gè)最短的熔接時(shí)刻，即耗費(fèi)的能量處在一個(gè)下限時(shí)，接口界面的分子無(wú)法充沛繞結(jié)，機(jī)械強(qiáng)度和氣密性都無(wú)法達(dá)到牢靠銜接的意圖。
當(dāng)加熱時(shí)刻超越最長(zhǎng)時(shí)刻時(shí)，即：耗費(fèi)的能量過(guò)多，可能會(huì)形成大量的熔融樹脂溢出調(diào)查孔，熱量積累過(guò)多，相同也會(huì)形成樹脂分化發(fā)生煙霧。使接口質(zhì)量下降。
3．環(huán)境溫度對(duì)熔接質(zhì)量的影響
假如熔接進(jìn)程的環(huán)境溫度不同，則意味著管件在熔接加熱進(jìn)程的熱傳導(dǎo)條件發(fā)生了改變，會(huì)引起熔接時(shí)所需總能量的改變，相同表現(xiàn)在熔接時(shí)刻發(fā)生改變，實(shí)際測(cè)驗(yàn)標(biāo)明：當(dāng)環(huán)境溫度在–5～+40℃規(guī)模改變時(shí)，熔接時(shí)刻的批改值大約在0.5～1% ℃（電熔管件給出的熔接時(shí)刻參數(shù)，一般都是以環(huán)境溫度20℃時(shí)為標(biāo)準(zhǔn)給出的）。
4．不良操刁難焊接質(zhì)量的影響
所謂不良操作，一般指兩方面的內(nèi)容，一是指熔接時(shí)裝卡、定位管材與管件及在管材的刮削、擦洗管件時(shí)不符合標(biāo)準(zhǔn)要求；二是指對(duì)焊機(jī)輸入熔接參數(shù)時(shí)發(fā)生了過(guò)錯(cuò)，這些都會(huì)對(duì)接口質(zhì)量形成不良影響或使熔接失利。
選用條形碼或磁卡的輸入方式可有效地避免輸入?yún)?shù)時(shí)形成的誤操作，但焊機(jī)一般無(wú)法判別裝卡管材時(shí)出現(xiàn)的過(guò)錯(cuò)。
特別需求指出的是，刮削管材端口是十分重要和必要的。特別是存儲(chǔ)期較長(zhǎng)的管材，刮削更顯得重要，否則會(huì)大大增加不良接口的比率，甚至形成百分之百的熔接失利。
六、可焊性的判別
當(dāng)管材和管件來(lái)自不同的供貨商時(shí)，其可焊性的判別是必須的，除非得到了兩個(gè)供貨商的認(rèn)可。這在現(xiàn)在的商場(chǎng)狀況下是十分重要的，因?yàn)楹芏喙茏淤Y料質(zhì)量的不同真實(shí)太大。
可焊性的判別一般要在試驗(yàn)室中通過(guò)剝離試驗(yàn)的辦法判別。在沒(méi)有試驗(yàn)設(shè)備的施工現(xiàn)場(chǎng)，亦能夠選用一個(gè)簡(jiǎn)略的辦法，大略判別管材和管件的可焊性及焊接的牢靠性：
取一個(gè)熔焊完結(jié)的管件，沿管件的軸線方向鋸下一條10～15mm樣條，用兩只手鉗剝離兩邊疊在一同的樣條。當(dāng)二側(cè)的樣條受拉變形被伸長(zhǎng)，而熔接的界面沒(méi)有被損壞時(shí)，一般能夠認(rèn)為管材與管件具備牢靠性，而且焊接是牢靠的。反之，應(yīng)查找焊接失利的原因。
七、主動(dòng)調(diào)理焊接電熔管件
主動(dòng)調(diào)理焊接電熔管件，我們也常把它簡(jiǎn)稱為主動(dòng)調(diào)理管件。其原理是利用焊接進(jìn)程中資料熔融發(fā)生的壓力驅(qū)動(dòng)焊機(jī)插頭上設(shè)置的微動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)操控焊接的進(jìn)程。
主動(dòng)調(diào)理管件為電熔焊接供應(yīng)了一個(gè)近乎理想的焊接概念。
在電熔焊接的進(jìn)程中，影響焊接質(zhì)量的要素有：
1．電源動(dòng)搖形成的能量輸入誤差；
2．焊接參數(shù)輸入過(guò)錯(cuò)形成的過(guò)錯(cuò)焊接；
3．管件本身電阻誤差形成的能量輸入誤差；
4．環(huán)境溫度的影響；
5．管材嵌入不妥，主要指嵌入的空隙及兩段管材不同軸時(shí)發(fā)生的外力干擾。
上述五種要素對(duì)焊接質(zhì)量的影響程度依次增大。在以往的概念中人們一般把注意力放在提高焊機(jī)的功用上，最典范的比如是條形碼體系用于焊接體系中，它有效地避免了手動(dòng)輸入熔接參數(shù)時(shí)可能發(fā)生的過(guò)錯(cuò)，也能夠回絕管件本身電阻值超差時(shí)對(duì)管件進(jìn)行焊接。但無(wú)論怎樣以往的焊接方式都有一個(gè)共同弱點(diǎn)：無(wú)法對(duì)一個(gè)多變量體系給出一個(gè)歸納的操控量。特別無(wú)法批改嵌入空隙對(duì)焊接質(zhì)量的影響，其實(shí)這是對(duì)焊接質(zhì)量影響最大的一個(gè)要素。再如，具有條形碼輸入功用的焊機(jī)，能夠使焊機(jī)讀出條形碼體系中焊接進(jìn)程對(duì)環(huán)境溫度的補(bǔ)償量，但焊機(jī)實(shí)際測(cè)得的環(huán)境溫度，往往并不是焊接時(shí)管材或管件的外表的溫度，因而，這種補(bǔ)償實(shí)際只能是近似的。
主動(dòng)調(diào)理管件操控焊接進(jìn)程的基本思維則完全不同于以往的思維，其關(guān)注的是電熔焊接進(jìn)程的作用，是歸納了各種影響要素的歸納效應(yīng)來(lái)確認(rèn)焊接的終止時(shí)刻。因而，它具有更高的牢靠性。
正是因?yàn)樯鲜鎏厣?，主?dòng)調(diào)理管件的規(guī)劃思維也有必定的特色，如焊接區(qū)外表積的功率負(fù)荷一般要規(guī)劃得小一些等等。
主動(dòng)調(diào)理焊接收件與支撐這種管件的電熔焊接機(jī)具構(gòu)成了一個(gè)電熔管件的主動(dòng)焊接體系，它具有如下顯著的特色：
● 焊接程序主動(dòng)化;
● 焊接時(shí)刻由操作現(xiàn)場(chǎng)的歸納參數(shù)確認(rèn)，無(wú)需預(yù)先確認(rèn);
● 可避免堆疊焊接;
● 可有效地發(fā)現(xiàn)管材嵌入不妥的情況。
與條碼技能相結(jié)合，主動(dòng)調(diào)理焊接電熔管件將成為一種最優(yōu)異的主動(dòng)化焊接體系。