新型聚乙烯管的熔焊方法

在流体介质输送领域，聚乙烯(PE)管材是近年来受到广泛关注并得到迅速发展的新型承压结构。

与传统金属管道相比，聚乙烯管道系统具有重量轻、强度和比刚度大、耐久性好、耐腐蚀、绝缘、复合能力强和抗断裂等优点。易于制造和安装，且成本低，典型使用寿命可达金属的数倍，并可节省大量生产和使用能源。应用于城市给排水及煤气输配系统、农业排灌系统、工厂、矿山通风系统及泥浆、矿石管道输送等领域。

聚乙烯管道系统的制造与敷设管道之间的连接是影响其结构完整性和持久强度的重要组成部分。由于聚乙烯分子链由亚甲基组成，且具有高度的对称性。决定了它的极性低，所以聚乙烯管的连接不能采用溶剂粘接的方法，只能采用机械连接或焊接。实践表明，焊接是一种优质、高效的塑料管道连接技术。比较成熟的焊接技术有承插焊、对接焊、融合焊接．

其中熔丝加热是熔丝熔焊得到的发展和推广，施工简单，现场设备便携，焊接速度快，速度快。其基本原理是将高电阻导线预嵌在塑料套管壁上。插头、瓦尔特电流、电热丝使其周围的塑料分区相互加热和熔化，形成焊接冷却。其主要缺点是:(1)当塑料熔体和少量电流时，密密的发热丝相互重叠，经常使焊接造成短路故障;(2)成本高，加热丝内嵌塑料注塑工艺复杂且模具复杂，必然导致焊接接头生产成本高;(3)焊接完成后，焊缝中残留的电线，一方面影响性能，另一方面造成不必要的合金材料浪费。

所制备的碳毡聚乙烯层合复合材料为导电复合材料融合焊接材料在通电过程中是可行的，复合材料的电阻变化率很小，可加热到聚乙烯的熔化温度。复合材料成型工艺参数温度160℃，时间10 min，压力10 MPa，复合材料的电阻控制在100 W。影响焊缝强度的因素有熔接加热功率、加热时间等，它们对焊缝强度的影响主要归因于加热层温度的影响，当加热层温度控制在140 - 220℃范围内时，才能获得满意的焊缝强度。因此，输入功率的类型不同，就有可能选择合适的加热时间来达到预期的焊接效果。电熔焊时，在加热层和熔化层附近存在热影响区，聚乙烯的结晶度、晶体尺寸会发生变化，使材料的性能受到影响。