[发明专利]一种评价塑料管材热熔对接焊质量的方法

说明书

本发明公开了一种评价塑料管材对接焊质量的方法，该方法包括以下步骤：S1.制备一组条状拉伸试样，各条状拉伸试样以经热熔对接焊工艺形成的焊缝为中心线，且在中心线的两侧对称形成有向内凹陷的缺口；S2.以1‑20m/s的速度高速拉伸各条状拉伸试样，测得拉伸强度值和拉伸曲线；S3.根据各条状拉伸试样的拉伸强度值，测算一组拉伸强度值之间的变异系数，如果变异系数小于0.15，则塑料管材热熔对接焊质量合格。该方法并通过采用高速拉伸工艺，缩短了测试时间，同时，通过采用一组拉伸强度值之间的变异系数判断塑料管材热熔对接焊质量，其判断结果更为客观，降低了主观因素影响，提高了判断可靠性。

技术领域

本发明涉及塑料管材热熔对接焊领域，具体地，涉及一种评价塑料管材热熔对接焊质量的方法。

背景技术

塑料管材由于其具有质轻价廉，比强度大，比刚度高，耐磨损，耐化学腐蚀性好等优点，已广泛应用于燃气输送、给水排水、排污、农业灌溉、矿山细颗粒固体输送，以及油田、化工和邮电通讯等领域。

在塑料管道系统的制造和铺设过程中，管道之间的连接是影响其结构完整性及持久强度的重要因素。因此管道的焊接技术及其性能评定是影响塑料管道是否广泛应用的关键技术之一。其中，热熔对接焊是管材最主要、最传统的连接方法，原则上各尺寸的塑料压力管道连接均可采取热熔对接方式焊接，且一般公称直径大于90mm的管道推荐尽量采用热熔对接焊。

目前，评价塑料管材热熔对接焊主要分为非破坏性检验和破坏性检验两类。非破坏性检验有低频超声波无损探伤和X射线探伤。破坏性检验方法主要包括测试焊接位置的低速拉伸性能、冲击性能、全缺口蠕变性能(FNCT)，以及对热熔对接焊管材进行静液压测试。但以上的评价方法都有一定的缺陷性。

非破坏性检验所确定的好的焊口并不代表着一定具有好的机械性能，其有效性常常须用破坏性检验来验证。而且高分子材料的结晶度远低于金属材料，也限制了X射线等的使用。

而破坏性检验方法，例如在标准GB/T 19810-2005和ISO 13953:2001规定了塑料管材对接焊焊头拉伸强度和破坏形式的测定方法。这种方法虽然能够实现对塑料管材对接焊情况进行测试，但是，在这种测试方法中，其判断塑料管材对接焊是否合格主要是通过目视对接焊拉伸破坏后的断口形貌属于脆性断裂还是韧性断裂来判断焊接质量。这在很大程度上受到检测人员的测试技术、经验等主观因素影响，存在一定的误差和风险。

与上述检测方法相比，作为破坏性检验方法的全缺口蠕变实验和静液压实验由于模拟了管材实际的工作环境，可以很好的评价焊接的质量，但其最显著的缺点是评价时间较长，常常多达几百甚至上千小时，难以满足工程质量控制需要。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的评价塑料管材对接焊质量的方法存在可靠性低、主观因素影响大或评价时间较长的技术问题，提供了一种评价塑料管材热熔对接焊质量的方法以至少改善上述问题之一。

为了实现上述目的，本发明提供一种评价塑料管材热熔对接焊质量的方法，包括以下步骤：

S1.制备一组条状拉伸试样，各条状拉伸试样以经热熔对接焊工艺形成的焊缝为中心线，且在焊缝的两端对称形成有向内凹陷的缺口；

S2.以1-20m/s的速度高速拉伸各条状拉伸试样，测得拉伸强度值和拉伸曲线；

S3.根据各条状拉伸试样的拉伸强度值，测算拉伸强度值之间的变异系数，如果变异系数小于0.15，则塑料管材热熔对接焊质量合格。

通过上述技术方案，在所形成的条状拉伸试样上，焊缝的两端引入缺口，形成明显的局部缺陷，获得了局部应力集中，保证了拉伸试样在焊缝处断裂。并通过采用高速拉伸工艺，在缩短测试时间的同时，通过快速拉伸工艺获得数据更明显的拉伸强度值和拉伸曲线。同时，通过采用一组拉伸强度值之间的变异系数判断塑料管材热熔对接焊质量，其判断结果较为客观，降低了主观因素影响，提高了判断可靠性。