Tehnologie și proces de sudare prin electrofuziune
Sudarea prin electrofuziune, o tehnologie de conectare crucială în sistemele de conducte din polietilenă, este utilizată pe scară largă în diverse domenii. Principiul său de funcționare se bazează în principal pe un fir de încălzire pre-plasat în fitingul de electrofuziune. Prin aplicarea energiei electrice, suprafața interioară a fitingului și suprafața exterioară a țevii sunt topite. După un anumit timp de răcire se realizează sudarea.
În procesul de sudare prin electrofuziune, fitingurile de electrofuziune bine proiectate sunt deosebit de critice. Principiul lor de lucru de bază utilizează efectul Joule; prin încălzirea unei bobine de rezistență, materialul de pe suprafața interioară a fitingului se topește, realizând astfel fuziunea țevii și fitingului.
Fitingurile prin electrofuziune, cum ar fi manșoanele, teurile cu diametru egal, teurile reducătoare și coturile, sunt componente indispensabile în sistemele de conducte din polietilenă. Ele pot conecta țevi principale și de ramificație sau fitinguri de robinet din diferite tipuri de materiale de polietilenă și materiale cu debite diferite de topire. În prezent, majoritatea fitingurilor de electrofuziune sunt echipate cu sisteme de identificare digitală, unde parametrii de sudare și alte informații importante sunt stocate sub formă de coduri pe suporturi de date precum coduri de bare sau carduri magnetice. Controlerul de sudare poate citi automat acești parametri și poate controla cu precizie procesul de sudare.
În continuare, vom explora caracteristicile unice ale sudării prin electrofuziune.
Sudarea prin electrofuziune necesită nu numai o mașină de sudat prin electrofuziune specializată, dar are și aplicabilitate largă, capabilă să conecteze țevi de diferite dimensiuni și specificații și potrivite pentru țevi și fitinguri de diferite grade și materiale. Procesul său de sudare este mai puțin afectat de factorii de mediu și umani, are o viteză rapidă de construcție și costuri reduse de investiții și întreținere în echipamente. În plus, sudarea prin electrofuziune este simplă și ușor de operat, produce o calitate fiabilă a sudurii, are un perete interior neted și nu afectează debitul.
După înțelegerea caracteristicilor sudării prin electrofuziune, vom discuta în continuare despre procesul său de funcționare.
În primul rând, înainte de sudare, este necesar să vă asigurați că tensiunea de alimentare este stabilă și că îndeplinește cerințele și să curățați conectorul de ieșire a puterii pentru a asigura o bună conductivitate. Apoi, pregătiți instrumentele și materialele necesare, inclusiv o mașină de sudură prin electrofuziune complet automată, fitinguri de electrofuziune, un tăietor, o șurubelniță, un marker și o bandă de măsurare. Tăiați țeava la lungimea necesară, asigurându-vă că fața de capăt este perpendiculară pe axă și controlând eroarea de tăiere a capătului în termen de 5 mm. Apoi, măsurați lungimea fitingului de electrofuziune și marcați poziția corespunzătoare pe capătul țevii. Apoi, răzuiți suprafața de sudură pentru a îndepărta straturile de oxid, uleiul, murdăria și alte impurități. În cele din urmă, curățați suprafața conductei cu alcool anhidru sau metil etil cetonă (MEK) și faceți marcajele finale. După finalizarea acestor pregătiri, poate începe sudarea prin electrofuziune.
Introducerea țevii și fitingului Redesenați liniile pe țeavă, determinând poziția să fie jumătate din lungimea fitingului de electrofuziune față de fața de capăt. Apoi, introduceți fitingul de electrofuziune curățat în conducta de sudat, asigurându-vă că marginea exterioară a fitingului este la același nivel cu linia marcată anterior. Apoi, strângeți șuruburile de blocare de pe fiting folosind o șurubelniță pentru a preveni smulgerea accidentală a țevii în timpul sudării. În cele din urmă, instalați clema de electrofuziune pentru a asigura ansamblul care urmează să fie sudat (vezi Figura 5-6 pentru metoda corectă de instalare a clemei de sudură prin electrofuziune), asigurându-vă că fitingul și conducta sunt complet coaxiale, cu dezalinierea controlată cu 2%, evitând în același timp aplicarea oricărei forțe externe pe fitingul de electrofuziune.
Notă: Înainte de a începe sudarea, asigurați-vă că fitingurile au fost scoase din ambalaj și sunt curate și uscate.
Conexiune conector de ieșire: Conectați în siguranță ieșirea mașinii de sudură la bornele de montaj, asigurând o conexiune lină. Dacă sursa de alimentare este departe de aparatul de sudură, poate apărea o alarmă de tensiune joasă-. În acest caz, luați în considerare înlocuirea cablului cu unul mai gros sau folosirea unui generator.
Operare de sudare: Urmați cu strictețe procedurile de operare a mașinii de sudură și evitați interferențele de la câmpurile magnetice din jur. În timpul sudării, aparatul de sudură trebuie setat în modul „Automat”, iar datele de sudură trebuie introduse folosind un scanner (pen), sau parametrii pot fi introduși manual în modul „Manual”. După introducerea parametrilor, porniți comutatorul de sudare pentru a porni temporizatorul. Dacă este selectat modul manual, parametrii de sudare ar trebui să fie determinați conform manualului de produs al fitingului.
Se recomandă utilizarea modului automat pentru scanarea parametrilor, deoarece aparatul de sudură va efectua automat compensarea corecției timpului. Dacă se utilizează modul manual, pot fi efectuate ajustări și compensare manuale conform fișei cu informații despre montaj.
Răcire naturală: După ce cronometrul de sudare se termină, aparatul de sudură prin electrofuziune va intra într-o stare de răcire. În timpul procesului de răcire, asigurați o răcire naturală și nu aplicați nicio forță externă pieselor sudate. După răcire, dezasamblați dispozitivul.
După-inspecție de sudare
După sudare, verificați dacă materialul din interiorul găurii este împins în sus și dacă vreun material este stors la sudare. O sudură calificată nu trebuie să producă fum, incendiu sau oprire prematură în timpul procesului de electrofuziune, iar materialul trebuie aruncat din orificiul de inspecție al componentei electrofuzionate.
În continuare, vom introduce procesul de operare al sudării în șa prin electrofuziune.
Urmați instrucțiunile produsului pentru găurirea precisă a găurilor.
Parametri cheie ai sudării prin electrofuziune
Parametrii de bază ai sudării prin electrofuziune și sudării în șa prin electrofuziune includ tensiunea, timpul de încălzire, timpul de răcire și valoarea rezistenței. Acești parametri cheie sunt furnizați de obicei de producătorul componentei țevii.
Puncte de construcție și precauții pentru sudarea prin electrofuziune
Cerințe de bază
Înainte de sudare, asigurați-vă că suprafața de sudat nu este contaminată sau oxidată. Dacă există astfel de condiții, este necesar un tratament adecvat de suprafață. Zona de sudare trebuie, de asemenea, menținută uscată. În plus, trebuie să se acorde atenție jocului de potrivire, în afara-de-rotunzime, adâncimea de inserare și alinierea și poziționarea axială între țeavă și fiting pentru a se asigura că ansamblul este sudat fără presiune axială.
Utilizarea dispozitivelor de aliniere profesionale poate reduce în mod eficient erorile de aliniere și mișcarea relativă în timpul procesului de sudare. Când țeava este introdusă în fiting și menținută coaxială, se poate obține un contact bun și uniform între suprafața exterioară a țevii și suprafața interioară a fitingului. Dacă se găsește un unghi între axa țevii și axa fitingului în timpul introducerii, aceasta va crește frecarea, afectând calitatea contactului dintre suprafața exterioară a țevii și suprafața interioară a fitingului și, în cele din urmă, poate afecta negativ calitatea sudurii. În plus, acest unghi poate provoca, de asemenea, stres semnificativ la locul de sudare după sudare.
Echipamente de sudare și cerințe de putere:
Echipamentele de sudare prin electrofuziune trebuie să respecte specificațiile și standardele naționale relevante și necesită întreținere regulată de rutină. Conform CJJ63-2018 „Standard tehnic pentru ingineria conductelor de gaz din polietilenă”, echipamentele de conectare cap la cap prin electrofuziune trebuie calibrate și verificate în mod regulat, cu un ciclu care să nu depășească un an. Dacă un generator este utilizat ca sursă de energie, puterea lui de ieșire și caracteristicile de funcționare trebuie luate în considerare pentru a se asigura că poate alimenta o sarcină inductivă.
Selectarea metodei de intrare a energiei:
Metodele de intrare a energiei pentru mașinile de sudat pot fi împărțite în trei categorii: controlul curentului, controlul tensiunii și controlul energiei. Deoarece majoritatea elementelor de încălzire prezintă un coeficient de temperatură pozitiv de rezistență, energia de intrare scade treptat odată cu creșterea temperaturii atunci când se utilizează sudarea cu tensiune constantă. Acest lucru ajută la prevenirea carbonizării și supraîncălzirii și asigură stabilitatea procesului de control. Prin urmare, această metodă de introducere este utilizată pe scară largă.
Controlul tensiunii de sudare
În sudarea prin electrofuziune, controlul tensiunii de sudare este crucială. Atât tensiunile excesiv de înalte, cât și cele scăzute pot afecta negativ calitatea sudurii. Prin urmare, setarea tensiunii trebuie verificată cu atenție și confirmată că se află în intervalul corespunzător înainte de sudare. Simultan, schimbările de tensiune trebuie monitorizate îndeaproape în timpul sudării pentru a asigura o sudare lină și o finalizare de înaltă-calitate.
Timp de sudare
Cu rezistența firului de încălzire și tensiunea mașinii de sudură menținute constante, timpul de sudare devine un factor cheie care afectează puterea de încălzire. Timpul de sudare excesiv poate duce la supraîncălzire și carbonizare, înmoaie și deformând totodată peretele interior al țevii, în special la fitingurile de țeavă în formă de șa-. Timpul insuficient de sudare poate duce la penetrarea insuficientă sau supraîncălzirea accesoriilor firului de încălzire din cauza cerințelor excesive de putere de sudare.
Timp de răcire
Procesul de răcire urmărește să asigure îmbinarea atinge o rezistență suficientă. Dacă timpul de răcire este prea scurt, îmbinarea sudură poate fi supusă unor perturbări externe din cauza răcirii incomplete, reducând astfel rezistența sudurii. În timpul procesului de răcire, componentele sudate trebuie menținute prinse pentru a preveni interferențele externe să afecteze rezistența sudurii. În plus, măsurile de răcire forțată nu trebuie luate în timpul etapei de răcire.
Rigiditatea țevilor și a fitingurilor Sudarea prin electrofuziune recomandă utilizarea unei țevi de polietilenă SDR11 sau mai groase. Deși unii producători oferă fitinguri de electrofuziune potrivite pentru SDR33, pentru sudarea fitingurilor în formă de șa-, aceasta este în general limitată la SDR11 sau țevi de polietilenă mai groase. Aceste limitări ar trebui să fie indicate clar pe ambalajul montajului. Rigiditatea mai mare a țevii și fitingurilor ajută la creșterea rapidă a presiunii de topire, scurtând astfel timpul de sudare sau mărind rezistența sudurii.
Sudarea materialului Sudarea prin electrofuziune are o compatibilitate largă și poate îmbina țevi de diferite SDR și grade. Cu toate acestea, pentru a asigura calitatea sudurii, cele două materiale de la interfața de sudare ar trebui să aibă o sudabilitate similară.
Temperatura ambiantă Temperatura ambiantă are, de asemenea, un anumit impact asupra sudării prin electrofuziune. Când sudați în medii cu temperatură joasă-, poate fi necesară preîncălzirea pentru a îmbunătăți calitatea sudurii. În schimb, mediile cu temperatură înaltă-de asemenea pot afecta negativ procesul și rezultatele sudării, necesitând astfel precauții atente.
Impactul temperaturii ambientale:
Sudarea prin electrofuziune nu necesită, în general, măsuri de precauție speciale atunci când variațiile de temperatură ambientală sunt într-un anumit interval. Cu toate acestea, în medii extreme, pot fi necesare ajustări ale energiei de ieșire a fitingurilor de țeavă, cum ar fi schimbarea tensiunii de intrare sau ajustarea timpului de sudare, pentru a asigura calitatea sudurii. În același timp, trebuie evitată lumina directă a soarelui pentru a preveni distribuția neuniformă a temperaturii în țevi (fittinguri). Trebuie luate măsuri de protecție adecvate în condiții de vânt, praf, ploaie sau zăpadă pentru a preveni contaminarea. În special atunci când sudați țevi cu diametru mare-, capătul distal al țevii trebuie acoperit pentru a preveni curenții.
Siguranță și standarde:
Operatorii de sudare trebuie să posede calificările corespunzătoare și să poarte mănuși, ochelari de protecție și alte echipamente de protecție în timpul funcționării pentru a asigura siguranța. În plus, echipamentele de sudare pentru țevi din polietilenă (PE) ar trebui să respecte standardul GB/T2062-2020, în timp ce producția, proiectarea, acceptarea construcției și operarea ar trebui să respecte standardul industrial CJJ63-2018 și regulile tehnice TSGD2002-2006.
