Способ сварки труб из термопластичных материалов

 

Изобретение относится к области сварки пластмасс, а именно к способам сварки труб из термопластов. Цель - повышение надежности сварного соединения при сварке труб в условиях низких температур. Для этого в способе сварки труб из термопластичных материалов после нагрева торцов труб в процессе их перемег;ения осуществляют обдув торцов защитным газом, нагретым до температуры плавления материала труб, в направлении к оси трубы. В процесссе осадки труб температуру защитного газа постепенно снижают. 3 ил. 1табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А "( (51) 4 В 29 С 65/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4122995/31-05 (22) 24.09.86 (46) 30.08.88. Бюл, Е 32 (71) Институт электросварки им. Е.О Патона (72) В.Л.Гохфельд, В.В.Матюха и В.П.Тарногродский (53) 678.029.43(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 336166, кл. В 29 С 65/02, 1968.

Тростянская Е.Б. и др. Сварка пластмасс. М.: Машиностроение, 1962, с. 95. (54) СПОСОБ СВАРКИ ТРУБ ИЗ ТЕРМОПЛАС-, ТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области сварки пластмасс, а именно к способам сварки труб из термопластов.

Цель — повьппение надежности сварного соединения при сварке труб в условиях низких температур. Для этого в способе сварки труб из термопластичных материалов после нагрева торцов труб в процессе их перемещения осуществляют обдув торцов защитным газом, нагретым до температуры плавления материала труб, в направлении к оси трубы.

В процесссе осадки труб температуру защитного газа постепенно снижают.

3 ил. l табл. (4!9908

Изобретение относится к сварке пластмасс, а именно к способам сварки труб из термопластов.

Целью изобретения является повыше5 ние надежности сварного соединения при сварке труб в условиях низких температур, На фиг. 1 изображен процесс нагрева торцов труб; на фиг. 2 — удаление 10 нагревателя из зоны сварки; на фиг.3осадка труб.

Способ сварки труб из термопластичных материалов осуществляется следующим образом . 15

Очищенные свариваемые торцы труб

1 из термопласта вводят в соприкоснование с нагретым инструментом 2 (фиг. 1). Далее осуществляют прогрев свариваемых торцов, нагретых инст- 20 рументом 2, до получения расплава термопласта. Затем в момент удаления инструмента в, зону сварки подают защитный газ„ нагретый до температуры плавления материала труб, по направ- 25 лению от наружной поверхности трубы к ее оси (фиг. 2).Защитный ras осуществляет обдув нагретых торцов труб, поддерживая эти поверхности в вязкотекучем состоянии при перемещении 30 труб в осевом направлении до их соприкосновения, а также защищая сва< . риваемые поверхности от взаимодействия с атмосферными. осадками, ветpoM B условиях строительной площадки. Расход газа определяют по следующей зависимости:

ll(D -d ). 1

40 где D — наружный диаметр трубы, мм1

6 — внутренний диаметр трубы,мм;

1 — расстояние между свариваемыми торцами в момент удаления нагретого инструмента, мм;

t=l с

После соприкосновения торцов осуществляют осадку труб с приложением давления. При этом на наружную поверх- 50 ность труб в зоне соединения надевают кожух 3 выполненный из материала с низкой теплопроводностью, и осуществляют обдув зоны шва тем же нагретым газом, подавая его через отверстия

4 в кожухе, оси которых совмещены с плоскостью сварки. Температуру за" щитного газа в процессе осадки постепенно снижают. Изменение температуры газа во времени осуществляют по следующей зависимости:

V-= (J о где Т вЂ” температура нагретого газа, С; время, мин.

Затем отключают обдув зоны шва, Сварное соединение продолжает охлаждаться при давлении осадки под воздействием низких температур окружающей среды. По истечении времени охлаждения заканчивается формирование сварного соединения.

Пример. Стыкуемую сварку на гретым инструментом труб длиной

200 мм из НПД )10 (ГОСТ 18599-83) выполняют при низких температурах окружающей среды. Перед сваркой внутрь труб устанавливают заглушки из материала с низкой теплопроводностью (фторопласт-3) на расстоянии

8-9 мм от плоскости свариваемых торцов, Прогревают инструментом с температурой на его поверхности 220 10 С торцы труб до получения расплава полиэтилена ° В момент удаления инструмента газ — аргон (ГОСТ 10157-73) нагретый до 128 2 С,(температура плавления полиэтилена низкого давления), подают в зону сварки по направлению от наружной поверхности трубы и ее оси (т.е. в радиальном направлении).

Подачу защитного газа осуществляют, например, из устройств, выполненных в виде передвижных кольцевых трубок, расположенных с наружных сторон труб на расстоянии 2-3 мм от плоскости свариваемых торцов, Теоретический расход газа вычисляют по формуле: йВ-а) 1

2. 2

2It где D=-110 мм, cL=89 мм, 1= 30 MM

t=l с

1 л откуда 7 =5 9 мин

Реальный расход газа в пределах л

6,0+0,1 мин

В течение 3 с сводят свариваемые поверхности и прилагают давление осадки 0,20 - 0,03 МПа. После получения валиков в сварном шве (сварочный грат) убирают устройства для подачи

T

Ч= г

Теоретическая туры газа обдува в таблице. зависимость темперазоны шва приведена

Т, С 128 64

42,7

32 с,мин 1 2 3

Реальная температура отличается от расчетной на + 2 С.

3 14199 газа в свариваемые поверхности и на наружную поверхность сварного соединения надевают кожух, выполненный из материала с низкой теплопроводностью (фторопласт-3 коэффициент теплопроводности 3 0,058-0,120 ), Длина

Вт м К кожуха равна 26 мм, а зазор между кожухом и наружными поверхностями труб колеблется в пределах 1,0-2,0мм.

Затем тот же нагретый гаэ той же температуры переключают на обдув зоны шва, например, через двенадцать отверстий диаметром по 8 мм, расположенных равномерно в кожухе.

Для подогрева газа используют нагреватель ГЕП-2 с блоком регулировки температуры газа. Подачу аргона осуществляют от .баллона через редуктор ДКП-1-65. Давление газа на входе в свариваемые поверхности и в зону кг шва 1,2 0,1 . Расход постоянносм го перепада давления определяют по 25 ротаметру PM-041. В течение первой минуты обдува температуру газа поддерживают равной 128 2 С, а затем уменьшают по зависимости

08 4

Затем отключают обдув зоны шва.

Сварное соединение продолжает охлаждаться. Через 6 мин после окончания обдува снимают кожух и вынимают изделие из центратора сварочной установки. По истечении общего времени охлаждения

1 сварного соединения, равного 10 мин, формирование сварного соединения заканчивается.

Было сварено по 5 пар труб на режимах (-5 С, -10 С, -15ОС, -20 С, -30 С). Изготовленные из сварных соединений образцы для испытаний на растяжение соответствовали ГОСТ

11262-80. Они были испытаны на разрывной машине марки ЕР-10-90. Дефектов в сварных соединениях не обнаружено. Прочность сварных соединений, выполненных этим способом, не уступала прочности основного материала.

Формула из обретения

Способ сварки труб из термопластических материалов, включающий нагрев торцов труб, перемещение и осадку их в осевом направлении с приложением давления и охлаждение сварного соединения под давлением осадки, отличающийся тем, что, с целью повьппения надежности сварного соединения при сварке труб в услови" ях низких температур, после нагрева торцов труб в процессе их перемещения осуществляют обдув торцов защитным газом, нагретым до температуры плавления материала труб, в направлении к оси трубы, а в процессе осадки труб температуру защитного газа по" степенно снижают.

1419908

1419908

Составитель Н,Елисеева

Редактор Л,Веселовская ТехредЛ.Олийнык Корректор М. Васильева

Заказ 4280/19

Тираж 559

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

ro делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4