Способ сварки труб из термопластичных материалов

(50 4 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) .СПОСОБ СВАРКИ ТРУБ ИЗ ТЕРМОПЛАТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) 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 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. 1 табл.Изобретение относится к сварке пластмасс, а именно к способам сварки труб из термопластов.Целью изобретения является повыше 5 ние надежности сварного соединения при сварке труб в условиях низких температур.На фиг. 1 изображен процесс нагрева торцов труб; на фиг. 2 - удаление 1 О нагревателя из зоны сварки; на фиг.З- осадка труб.Способ сварки труб из термопластичных материалов осуществляется следующим образом 15Очищенные свариваемые торцы труб 1 из термопласта вводят в соприкоснование с нагретым инструментом 2 (фиг. 1). Далее осуществляют прогрев свариваемых торцов, нагретых инст 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 лению от наружной поверхности трубы к ее оси (фиг. 2).Защитный газ осуществляет обдув нагретых торцов труб, поддерживая эти поверхности в вязко- текучем состоянии при перемещении 30 труб в осевом направлении до их соприкосновения, а также защищая сва. риваемые поверхности от взаимодействия с атмосферными. осадками, ветром в условиях строительной площадки. Расход газа определяют по следующей зависимости:,ц(Р -а ). 140419где 0 - наружный диаметр трубы, мм;а - внутренний диаметр трубы,мм;1 - расстояние между свариваемымиторцами в момент удаления 45нагретого инструмента, мм;1= сПосле соприкосновения торцов осуществляют осадку труб с приложением давления. При этом на наружную поверх ность труб в зоне соединения надевают кожух З,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;Т7=Эогде Т - температура нагретого газа СС9время, мин,Затем отключают обдув зоны шва,Сварное соединение продолжает охлаждаться при давлении осадки под воздействием низких температур окружающейсреды. По истечении времени охлаждения заканчивается формирование сварного соединения.П р и м е р. Стыкуемую сварку на-гретым инструментом труб длиной200 мм из НПД 110 ( ГОСТ 18599-83)выполняют при низких температурахокружающей среды. Перед сваркойвнутрь труб устанавливают заглушкииз материала с низкой теплопроводностью (фторопласт) на расстоянии8-9 мм от плоскости свариваемых торцов,Прогревают инструментом с температурой на его поверхности 220 ф 10 Сторцы труб до получения расплава полиэтиленаВ момент удаления инструмента газ - аргон (ГОСТ 10157-73)нагретый до 1282 С,(температура плавления полиэтилена низкого давления),подают в зону сварки по направлениюот наружной поверхности трубы и ееоси (т.е. в радиальном направлении).Подачу защитного газа осуществляют,например, из устройств, выполненныхв виде передвижных кольцевых трубок,расположенных с наружных сторон трубна расстоянии 2-3 мм от плоскостисвариваемых торцов, Теоретическийрасход газа вычисляют по формуле:йв-а)г. 22 г фгде Р=1 О мм,а=89 мм,1=30 мм,= с1лоткуда 7=5,9минРеальный расход газа в пределахл6,0+0,1минВ течение 3 с сводят свариваемыеповерхности и прилагают давлениеосадки 0,20- 0,03 МПа, После получения валиков в сварном шве (сварочныйграт) убирают устройства для подачи30 Ч=7 Теоретическаятуры газа обдував таблице. зависимость темперазоны шва приведена 35 Т,С 128 64 42,7 32 с,мин 1 2 3 40Реальная температура отличаетсяот расчетной на ф 2 С. 3 14199 газа в свариваемые поверхности и на наружную поверхность сварного соединения надевают кожух, выполненный из материала с низкой теплопроводностью (фторопласт, коэффициент теплопроводности 3 0,058-0,120 ), ДлинаВтм Ккожуха равна 26 мм, а зазор между кожухом и наружными поверхностями труб колеблется в пределах 1,0-2,0 мм, 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 ГЕПс блоком регулировки температуры газа. Подачу аргона осуществляют от .баллона через редук тор ДКП-65. Давление газа на входе в свариваемые поверхности и в зонукгшва 1,20,1. Расход постоянносмго перепада давления определяют по 25 ротаметру РМ. В течение первой минуты обдува температуру газа поддерживают равной 1282 С, а затем уменьшают по зависимости 08 4Затем отключают обдув зоны шва, Сварное соединение продолжает охлаж. даться. Через 6 мин после окончания обдува снимают кожух и вынимают изделие из центратора сварочной установки. По истечении общего времени охлаждения1 сварного соединения, равного 1 О мин, формирование сварного соединения заканчивается.Было сварено по 5 пар труб на режимах (-5 С, -10 С, -15 ОС, -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-90, Дефектов в сварных соединениях не обнаружено, Прочность сварных соединений, выполненных этим способом, не уступала прочности основного материала.Формула из обретенияСпособ 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, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения надежности сварного соединения при сварке труб в услови" ях низких температур, после нагрева торцов труб в процессе их перемеще" ния 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 Составитель Н.ЕлТехредЛ Олийнык Веселовска акт Заказ 4280/ одпис итета СССР ыт 5 я наб еское предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна изводственно-полиг ВНИИПИ Государ по делам из 13035, Москва, Жтвенного к бретений и 35, Раушск еева Корректор М.Василье