新型聚乙烯管的熔焊方法

在流体介质传输领域，聚乙烯(PE)管受到广泛关注，是近年来发展迅速的新型承压结构。

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、经久耐用、耐腐蚀、绝缘、复合能力强和抗断裂等优点。制造安装方便，成本低，典型使用寿命可达金属的几倍，可节省大量生产和使用的能源。它应用于城市给排水和输配气体系统、农业排灌系统、工厂、矿山通风系统以及泥浆、矿石管道运输等领域。

聚乙烯管道系统的制造与铺设是影响管道连接的重要组成部分，它的结构完整性和持久强度。由于聚乙烯分子链由一个亚甲基基团组成，因而具有高度的对称性。决定了它的极性较低，所以聚乙烯管的连接不能采用溶剂粘接法只用机械连接或焊接。实践证明，该焊接是一种高质量、高效率的塑料管材连接技术。比较成熟的焊接技术包括承插焊、对接焊、融合焊接．

其中加热焊丝均为熔熔焊接，已得到开发和推广，施工简单，携带方便，焊接速度快。其基本原理是将高电阻的导线预埋在塑料套管壁中。插头、Walter电流、电热丝使其周围的塑料隔断相互加热和熔化，形成焊接冷却。它的主要缺点是:(1)当塑料熔体和少量电流时，间隔很近的发热丝相互重叠造成短路故障常使焊接发生;(2)成本高，塑料内嵌加热丝注塑工艺复杂，模具复杂，必然导致焊接接头生产成本高;(3)焊接完成后，焊缝中残留的电线影响性能，一方面造成不必要的合金材料浪费。

采用碳毡聚乙烯层合复合材料制备了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，可以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融加热功率、加热时间，它们对焊缝强度的影响主要归结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，输入电源的类型不同，都有可能选择合适的加热时间，以达到预期的焊接效果。电熔焊时，在加热层附近存在热影响区，在熔化层和热影响区附近，聚乙烯的结晶度、晶体大小都会发生变化，使材料的性能受到影响。