Для з'єднання труб І деталей з поліетилену низького тиску застосовують контактне теплове зварювання у стик.
Теплове зварювання термопластів виконується, як відомо, за рахунок дифузії молекул нагрітого полімеру до його в'язкотекучого стану в контактованих поверхнях. Ділянка в' язкотекучого стану полімеру – інтервал температур, що знаходяться між температурою виникнення течії і температурою розпаду полімеру. У такому інтервалі температур і здійснюється нагрівання труб при тепловому зварюванні. У різних полімерів цей інтервал різний. Якщо він дуже великий, то процес зварювання ускладнюється за рахунок тимчасової жорсткості режиму, а це. істотно, може впливати на якість зварювання.
У в'язкотекучому стані молекули поліетилену мають досить високу швидкість переміщення одна відносно одної. Чим більша рухомість молекул (менша в'язкість розплаву), тим більше за один і той же час молекули полімеру можуть проникнути в пограничні зони зварювальних поверхонь, тим міцніше буде з'єднання. Невдало вибрані теплотехнічні параметри зварювання г однією ч причин отримання стикових з'єднань з низькими показниками міцності. Щоб уникнути цього, слід точно знати ті температурні інтервали, при яких відбуваються фазові перетворення в процесі нагрівання і плавлення полімеру.
Коротко вимоги такі: зварювання труб при високих температурах повітря необхідно вести в жорстких режимах (тобто після 2–3-хвилинної витримки стик швидко охолоджують); при зварюванні в зимовий період при температурі від -5 до -15 °С стик охолоджується за рахунок навколишнього повітря, тобто повільно. Ідеальною буде вважатись така якість стику, яка Ідентична якості матеріалу труб.
Технологічний процес зварювання включає такі етапи:
– підготовка труб до зварювання (збір і встановлення труб у зварювальній установці);
– механічна обробка торців (обробка зварюваних кромок):
– перевірка точності співпадання торців;
– приведення труб до контакту з нагрівальним інструментом і нагрів торців (оплавлення);
– видалення деталей інструменту і виведення інструменту із зони зварювання (технологічна пауза);
– стискання труб однієї з іншою (осадка стику) з охолодженням стику під тиском.
Оплавлення зварюваних горців здійснюється плоским нагрівальним інструментом, що являє собою алюмінієвий диск, кільце або плиту. Температура поверхні інструменту – 21О-230 °С. При оплавленні торці труб притискують до інструменту) з певним зусиллям. На початку процесу оплавлення створюють підвищений тиск (до 0,1–0,25 МІІа) для забезпечення повного контакту торців з нагрівачем. Потім тиск зменшують (до 0,02–0,03 МПа) і продовжують нагрів протягом певного часу, який залежить від товщини стінки груби.
Тривалість технологічної паузи (час між закінченням оплавлення торців і початком осадки стику) не повинен перевищувати 3–7 с.
Осадку стику виконують при наданому тискові, який складає 0,15–0,25
МПа, тривалість збільшення тиску осадки 3–8 с. Зварені труби повинні залишатись закріпленими в затискачах центратора зварювальної установки до тих пір, доки температура стику не знизиться до 50–60 °С.
Зварювання поліетиленових труб з маркуванням «ГАЗ» і з’єднувальних деталей до них допускається при температурі від -5 до +30 °С. При температурі нижче -15 °С зварювання виконують у спеціальних укриттях. Місце зварювання необхідно захищати від вітру: атмосферних опадів, сонячного проміння, пилу та піску.
| № п/п | Порядок зварювання з’єднань | Примітка |
| 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. | Провести зовнішній огляд труб Закріпити кінець труби і з’єднувальну деталь в центраторі (для труб >Ǿ 40 мм.) Зняти зовнішню фаску з торців труби пад кутом 45◦С. Заміряти довжину розтруба і нанести її на кінець труби, зробити відмітку. Провести легке шабрування кінця труби на довжину розтруба +30 мм на глибину не більше 0,1 мм. Провести знежирення внутрішньої поверхні розтруба Нагріти зварювальний інструмент до робочої температури Перевірити температуру на робочій поверхні (дорна і гільзи) Ввести кінець труби в гільзу нагрівального інструменту і надягнути з’єднувальну деталь на дорн, провести відповідний нагрів до появи первинного грату 1–1,5 мм Зняти трубу і деталі з нагрівального інструменту. Ввести кінець труби в розтруб деталі, до мітки на трубі. Охолодити зварене з’єднання. - перший етап – витримати на протязі 30 сек під осьовим зусиллям. - другий етап – охолодження у фіксованомі стані. Підігріти клеймо зварника на нагрівальному елементі і на поверхні з’єднувальної деталі виплавити або водостійкою фарбою нанести клеймо зварника на відстані 20 мм від торця розтруба, поблизу грата нанести водостійкою фарбою порядковий номер з’єднання. | По нормах вхідного контролю h=1/3 товщини стінки Уайт спірітом t =255◦С термометр ТТ-ЦО16 Технологічна пауза Валик Ǿ<63 2–3 мм. Ǿ> 63 3–4 мм. Режим зварювання |