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PE焊工证小知识之电熔焊接典型缺陷

电熔焊接典型缺陷一:熔合面缺陷

熔合面缺陷是指出现在熔合界面,即套筒的内壁与管材外壁的结合上的缺陷。

(一)未熔合

未熔合主要指焊接界面,即套筒内壁与管材外壁间出现没有完全熔合在一起的现象,此时套筒内壁与管材外壁间存在间隙。

造成为熔合缺陷的主要原因有两个:

1)焊接接头受热不足。主要原因是焊接时间不足或焊接功率偏小,此时金属丝的发热量还不足以使聚乙烯达到其熔融温度或刚刚使其熔融但无法自由流动。此外,环境温度也会对接头吸热产生影响,但由于现有的电熔焊机大部分都带有温度补偿功能,除非环境温度过低,一般不考虑环境温度的影响。

2)套筒与管材间隙过大。套筒内壁与管材外壁无法接触,聚乙烯即使熔融也无法填满整个焊接界面的空隙,从而造成整个焊接界面未熔合或部分焊接界面未熔合。

(二)夹杂

如果套筒内壁或管材外壁在焊接前沾有污物,这些污物在焊接后就会成为熔接界面中的夹杂,在施工场地进行电熔焊接时,焊接界面极易沾上工地上泥水。

综述,要避免出现熔合面缺陷,应保证有足够的输入能量焊接,应避免出现套筒和管件直接间隙过大,也不要在焊接界面夹杂污物。


电熔焊接典型缺陷二:孔洞缺陷

孔洞是指位于焊接界面上或在焊接界面附近出现空洞,这种缺陷属于体积缺陷。孔洞成因有三种。

(一)焊接前存在的孔洞

焊接前存在的孔洞有两个来源:一是管材或套筒在生产挤出过程时在靠近焊接界面位置正好留下的气孔,这个是和原材料生产厂家成型工艺有关系,是可以尽量在生产环节避免的;另一个来源是套筒加工埋入金属丝时留下的,孔洞在金属丝上方。这种缺陷来自于套筒的加工工艺,所以在焊接连接完成后孔洞仍然留在接头中。

(二)焊接过程中产生的孔洞

焊接过程中产生孔洞主要有两类:一是严重过焊,即接头受热过多时,导致聚乙烯材料的过热气化而留下的空缺;二是焊接界面沾有水或潮湿杂质时,焊接过程中受热蒸发产生的气孔。此外,焊接前套筒和管材界面间的部分空气也会在焊接过程中熔入聚乙烯材料,这一点已被焊接过程的超声录像所证实。

(三)冷却过程中出现的孔洞

接头在冷却过程中如果出现散热不均的情况,在熔融区的中心部位常常会出现材料的收缩形成的冷却缩孔。由于管壁越厚散热越不均匀,因此这类孔洞易在直径较大的管材焊接中出现。


电熔焊接典型缺陷三:金属丝错位

金属丝错位指原先均匀排布的电阻丝在焊接后发生了水平或垂直方向的位移。产生这种缺陷的原因有两点。

(一)焊接热量过大。焊接时间过长或功率过大会造成接头焊接热量过大,温度过高。在一定范围内,温度越高,聚乙烯的流动性越好,于是金属丝随聚乙烯溶体的流动发生位置偏移形成错位。此外,管材承插不到位和冷焊区长度过小也会使接头受热过多。

(二)焊接压力过大。造成焊接压力过大的原因主要是管材和套筒配合过紧。焊前接头配合过紧会造成焊时整个熔融区或局部熔融区压力过大,过大且不均匀的焊接压力会使金属丝位置变化不均,造成错位。此时,即使焊接时间小于正常焊接时间,也可能出现金属丝错位的现象。


电熔焊接典型缺陷四:冷焊缺陷

冷焊是指由于接头焊接热量不足造成的缺陷。严重的冷焊也叫未熔合,大多数表现为套筒内壁和管材外壁已经完全融合在一起,没有间隙。此时,接头从外观上看是好的接头,但实际上熔合面仅在极短时间内完成了界面的简单愈合,界面层分子并未充分地扩散与缠结,分子之间渗透的深度还不足,虽然高分子材料之间的连接得以实现,但宏观上体现为剥离强度较低。

冷焊在工地的试压阶段并不会立即破坏,但真投入使用后会发生泄露情况,并且这种情况在各地燃气公司多次出现。由于冷焊缺陷在工地极易发生,因此被认为是危险性最大的缺陷。

要避免冷焊,就要给予接头足够的焊接热量,对于工地施工来说,要特别注意焊机连接电压是否符合焊机要求,焊机在焊接中是否出现断电或其他故障而使焊接时间不足。