PVC直通管、PVC直口异径三通接头的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种PVC直通管、PVC直口异径三通接头的制造方法，包括如下几个步骤：利用多角度锯管机将管状物切割成要求的长度和角度；将切割好的管状物置于焊接机夹具上并固定好；将2个管状物的待焊接端面处理至平整光滑；将端面合拢，检查对中情况，两待焊接端面错边不超过壁厚的10%，否则利用夹具的夹持力进行调整并重新处理至平整光滑；将焊接机加热板置于两管端之间，在t1时间内开始逐步施加压力P1使管端压在加热板上加热，在形成均匀的焊珠后逐步降低压力至P2并保持在P2进行吸热；松开管端，取出加热板，再合拢管端；从0开始逐步加压至P1，使得管焊接部位向内向外均形成均匀的翻边；保持压力P1，使焊接部位自然冷却。

Manufacturing method of PVC straight pipe and PVC straight outlet three way joint

The invention relates to a method for manufacturing PVC straight pipe, diameter three joint PVC straight mouth, includes the following steps: using multi angle pipe cutting machine will tube cut into required length and angle; the cut tube in the welding machine fixture and fixed; the 2 tube shaped object the welding end to smooth; will face closure, inspection of the situation, two to the wrong side of the welding end wall thickness of not more than 10%, otherwise the clamping force is adjusted and re processing to smooth the welding machine; the heating plate is arranged between the two ends of the pipe in the T1 time gradually the P1 pressure tube on the heater, in the form of uniform bead after gradually reduce the pressure to P2 and keep the endothermic in P2; loosen the pipe end, remove the heating plate, then the closure tube ends; from 0 began to pressure to P1. A uniform flanging is formed between the welded parts and the inside out, and the pressure is kept P1, so that the welding parts are cooled naturally.

【技术实现步骤摘要】
PVC直通管、PVC直口异径三通接头的制造方法
本专利技术涉及管材
，特别涉及一种热熔焊接PVC管、管接头及其制造方法。
技术介绍
目前塑料管道作为一种新型的化学建筑材料，因其具有重量轻、安装方便、耐腐蚀等诸多优点，已经被广泛应用于各领域的流体输送。PVC管道是塑料管道中的主要品种，其相比较其他的塑料管道具有较高的强度和原料来源广泛且价格相对低廉等优点，是塑料管道中开发应用较早且一直保持良好发展势头的品种，在PVC管道的研究开发方面，各科研院所及生产企业都有着浓厚的兴趣。PVC管道的拉伸强度能达到50MPa以上，PE管道只有23MPa，PP管道最多也只能达到35MPa。PVC原料的合成路线有乙烯法合成路线和乙炔法合成路线，乙烯法的原料是石油，为石油化工路线；乙炔法的原料是电石，为煤化工路线。我国石油相对紧张，而煤的储量相对比较丰富，随着技术的不断发展，我国电石法生产PVC的技术得到了长足的发展，价格比只能由石油化工生产的PE、PP原料低廉很多。目前，PVC管材为挤出成型工艺，管件（管接头）为注塑一次成型工艺。近年来，PVC管用量不断增长，口径也在不断扩大，挤出成型的PVC管材口径已经达到1600mm，但是由于受注塑设备、成型模具等技术原因的局限，PVC注塑一次成型管件一般只能做到200mm以下，国内只有少数企业能做到500mm口径，因此大口径管道只能使用钢制、铸铁等金属材料。由于管材、管件的不同材质，也客观地限制了PVC管道的发展。在PE、PP等聚烯烃管道的发展过程中也遇到大口径管件无法直接注塑成型的问题，实际使用中通过用管材热熔焊接的方法得到很好的解决。但是PVC材料在高温下会脱出HCL而分解，且其分解温度与成型加工温度非常接近，而且因为PVC为非结晶的无定形材料，没有固定的熔点，在加热时不能形成稳定的熔融区域而形成良好的熔接，所以PVC管道目前还没有成功实现利用热熔焊接的方法来生产大口径管件。中国专利文献CN101112792A公开了一种PVC－M管道热熔连接方法，它将聚氯乙烯管材在热熔对接焊机上进行熔接焊，并采用以下步骤：a.将待焊管材或管件夹紧固定在机架上，锁定接头部分，清除两管接头及端面处的污物；b.预热，预热温度为25～35℃；c.对接头端面进行铣削，使其间隙量不大于0.3mm；d.检查管材同轴度，其最大错边量不超过管材壁厚的5％；e.将加热板温度加热到210～230℃，并保证整个加热板温度均匀，而后将加热板置于机架上，闭合夹具；f.加热加压工序，设定系统压力P1＝P0+加热压力，加热、加压；g.吸热工序，将压力降为P2，P2＝P0+吸热压力，其数值为拖动压力，全程带压吸热，吸热时间为30～120秒；h.冷却工序，打开夹具，取下加热板，迅速闭合夹具，并匀速地将压力调节到P3，P3＝P0+冷却压力，开始冷却，冷却时间为10～30分钟；i.将压力降为零，打开夹具，取下焊好管材或管件。其还详细公开了：步骤g中，“12.待管子间的凸起均匀，且凸缘高度达到要求时，将压力将为P2（近似为拖动压力），并进行吸热，开始记录吸热时间：P2=P0+吸热压力（吸热压力几乎为零）”，而P0为拖动压力，那么P2即为拖动压力，拖动压力是拖动管子在机架上移动的最小滑动摩擦力，上述焊接方法与PE材料的热熔焊接完全一致，该技术方案与公开的《PE聚乙烯管道热熔焊接作业指导书》所记载的方案完全相同：特别是在吸热工序施加拖动压力。但由于PVC材料为无定形物质，没有固定的熔点，这点与PE材料存在本质明显的不同：PE材料具备固定的熔点，因此PVC材料在用加热板加热时不能像PE材料一样形成稳定的熔融区域。由于热传导作用，管状物加热的温度沿与被加热端面距离的增加而逐渐降低，对应材料的软化度也是逐渐降低。在吸热过程中实际形成一段熔体强度度逐渐增大的不均匀熔化的软化段，在随后的加压对接时这一不均匀熔化的软化段极不稳定，有可能向管壁内侧折曲，也可能向管壁外侧折曲，这种不规则的折曲会使焊接口形成错位和圆形管状形状改变，也就是不能形成良好的焊接，因此PVC的热熔焊接技术一直未得到实现，从而限制了PVC管材在大口径管道领域的应用。而上述专利CN101112792A公开的内容中，在吸热阶段依旧采取的是与PE材料的热熔焊接一致的施加P(拖)即拖动压力，这是标准的PE材料的焊接工艺，在各类标准等公开材料里均可查询到，对于PVC的热熔焊接而言由于PVC无固定焊点这一特性因此根本无法有效实施，并不能在实际运用中实现PVC管的热熔对接：PE材料的焊接工艺中，拖动压力的考量是因为PE管材的热熔焊接基本都是现场作业，PE管材很长，基本都在10米以上，因此现场作业时热熔焊接需要考虑较长的管材焊接时的现场拖动时的最小滑动摩擦力，这是为了考量现场操作环境所做的施压，拖动压力很小，P1是拖动压力的40至120倍，在PVC的焊接工艺中绝不是施加拖动压力就能实现PVC的热熔焊接。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种可实现PVC管件特别是直径200mm以上的大口径PVC管件的焊接且焊接效果较好的PVC直通管、PVC直口异径三通接头的制造方法。实现本专利技术目的的技术方案之一是提供PVC直口异径三通接头的制造方法，所述PVC直口异径三通接头是两段PVC管状物垂焊接制成的直口、R口或平扩口PVC直口异径三通接头，包括1个第一单端头直通管状物、1个双端头直通管状物、外翻边以及内翻边，第一单端头直通管状物是一端是直口，另一端是直口、R口或平扩口的PVC管状物；双端头直通管状物是两端都是直口、R口或平扩口的PVC管状物；第一单端头直通管状物与双端头直通管状物异径；第一单端头直通管状物与双端头直通管状物的轴向中部垂直连接且焊接连接在一起，且第一单端头直通管状物与双端头直通管状物贯通，第一单端头直通管状物与双端头直通管状物通过由于焊接形成的位于外周的环形的外翻边以及位于内侧的环形的内翻边连接在一起；所述PVC直口异径三通接头的制造方法是：①根据制件规格选取相应的挤出或注塑成型的PVC管状物，利用多角度锯管机将PVC管状物切割成要求的长度获得第一单端头直通管状物和双端头直通管状物；再用弧形锯根据双端头直通管状物的外径对第一单端头直通管状物的直口端处理得到弧面状的待焊接端面；②将步骤①得到的第一单端头直通管状物和双端头直通管状物置于焊接机夹具上并固定好，第一单端头直通管状物与双端头直通管状物的轴向中部垂直设置；③将端面合拢，检查对中情况，检查第一单端头直通管状物的弧面状的的待焊接端面与双端头直通管状物的轴向中部的待焊接端面是否对准，如否则利用夹具的夹持力进行调整；④将焊接机加热板置于两待焊接端面之间，在t1时间内开始逐步施加压力P1使管端压在加热板上加热，其中焊接温度：200～250℃；在形成均匀的焊珠后逐步降低压力至P2并保持在P2进行吸热，吸热时间为t2；⑤在t3时间内，松开管端，取出加热板，再合拢管端；⑥然后在t4时间内从0开始逐步加压至P1，使得管焊接部位向内向外均形成均匀的翻边；⑦在t5时间内保持压力P1，使焊接部位自然冷却至60℃以下；⑧将连接在一起的第一单端头直通管状物和双端头直通管状物取出后，通过开孔器从第一单端头直通管状物伸入在双端头直通管状物的管壁上开孔，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PVC直口异径三通接头的制造方法，其特征在于：所述PVC直口异径三通接头是两段PVC管状物垂焊接制成的直口、R口或平扩口PVC直口异径三通接头，包括1个第一单端头直通管状物（11）、1个双端头直通管状物（12）、外翻边（2）以及内翻边，第一单端头直通管状物（11）是一端是直口，另一端是直口、R口或平扩口的PVC管状物；双端头直通管状物（12）是两端都是直口、R口或平扩口的PVC管状物；第一单端头直通管状物（11）与双端头直通管状物（12）异径；第一单端头直通管状物（11）与双端头直通管状物（12）的轴向中部垂直连接且焊接连接在一起，且第一单端头直通管状物（11）与双端头直通管状物（12）贯通，第一单端头直通管状物（11）与双端头直通管状物（12）通过由于焊接形成的位于外周的环形的外翻边（2）以及位于内侧的环形的内翻边连接在一起；所述PVC直口异径三通接头的制造方法是：①根据制件规格选取相应的挤出或注塑成型的PVC管状物，利用多角度锯管机将PVC管状物切割成要求的长度获得第一单端头直通管状物（11）和双端头直通管状物（12）；再用弧形锯根据双端头直通管状物（12）的外径对第一单端头直通管状物（11）的直口端处理得到弧面状的待焊接端面；②将步骤①得到的第一单端头直通管状物（11）和双端头直通管状物（12）置于焊接机夹具上并固定好，第一单端头直通管状物（11）与双端头直通管状物（12）的轴向中部垂直设置；③将端面合拢，检查对中情况，检查第一单端头直通管状物（11）的弧面状的的待焊接端面与双端头直通管状物（12）的轴向中部的待焊接端面是否对准，如否则利用夹具的夹持力进行调整；④将焊接机加热板置于两待焊接端面之间，在t1时间内开始逐步施加压力P1使管端压在加热板上加热，其中焊接温度：200～250℃；在形成均匀的焊珠后逐步降低压力至P2并保持在P2进行吸热，吸热时间为t2；⑤在t3时间内，松开管端，取出加热板，再合拢管端；⑥然后在t4时间内从0开始逐步加压至P1，使得管焊接部位向内向外均形成均匀的翻边；⑦在t5时间内保持压力P1，使焊接部位自然冷却至60℃以下；⑧将连接在一起的第一单端头直通管状物（11）和双端头直通管状物（12）取出后，通过开孔器从第一单端头直通管状物（11）伸入在双端头直通管状物（12）的管壁上开孔，从而获得贯通的PVC直口异径三通接头；其中，P1：焊接规定的压力，P1=（0.15±0.01）A/B，A表示第一单端头直通管状物（11）的截面积，B表示焊接机的液压缸中活塞的总有效面积，单位均为平方毫米；P2：吸热时的保持压力，P2=0.5～0.8P1，t1：形成均匀的焊珠所需要的时间，单位为秒，t1的大小根据现场操作观察形成均匀焊珠的时长变化；t2：焊接所需要的吸热时间，单位为秒，t2=管材壁厚*10，管材壁厚单位为毫米；t3：切换所规定的时间，单位为秒，1≤t3≤13；t4：调整压力到P1所规定的时间，单位为秒，1≤t4≤18；t5：冷却时间，单位为分钟，10≤t5≤120。...

【技术特征摘要】
1.一种PVC直口异径三通接头的制造方法，其特征在于：所述PVC直口异径三通接头是两段PVC管状物垂焊接制成的直口、R口或平扩口PVC直口异径三通接头，包括1个第一单端头直通管状物（11）、1个双端头直通管状物（12）、外翻边（2）以及内翻边，第一单端头直通管状物（11）是一端是直口，另一端是直口、R口或平扩口的PVC管状物；双端头直通管状物（12）是两端都是直口、R口或平扩口的PVC管状物；第一单端头直通管状物（11）与双端头直通管状物（12）异径；第一单端头直通管状物（11）与双端头直通管状物（12）的轴向中部垂直连接且焊接连接在一起，且第一单端头直通管状物（11）与双端头直通管状物（12）贯通，第一单端头直通管状物（11）与双端头直通管状物（12）通过由于焊接形成的位于外周的环形的外翻边（2）以及位于内侧的环形的内翻边连接在一起；所述PVC直口异径三通接头的制造方法是：①根据制件规格选取相应的挤出或注塑成型的PVC管状物，利用多角度锯管机将PVC管状物切割成要求的长度获得第一单端头直通管状物（11）和双端头直通管状物（12）；再用弧形锯根据双端头直通管状物（12）的外径对第一单端头直通管状物（11）的直口端处理得到弧面状的待焊接端面；②将步骤①得到的第一单端头直通管状物（11）和双端头直通管状物（12）置于焊接机夹具上并固定好，第一单端头直通管状物（11）与双端头直通管状物（12）的轴向中部垂直设置；③将端面合拢，检查对中情况，检查第一单端头直通管状物（11）的弧面状的的待焊接端面与双端头直通管状物（12）的轴向中部的待焊接端面是否对准，如否则利用夹具的夹持力进行调整；④将焊接机加热板置于两待焊接端面之间，在t1时间内开始逐步施加压力P1使管端压在加热板上加热，其中焊接温度：200～250℃；在形成均匀的焊珠后逐步降低压力至P2并保持在P2进行吸热，吸热时间为t2；⑤在t3时间内，松开管端，取出加热板，再合拢管端；⑥然后在t4时间内从0开始逐步加压至P1，使得管焊接部位向内向外均形成均匀的翻边；⑦在t5时间内保持压力P1，使焊接部位自然冷却至60℃以下；⑧将连接在一起的第一单端头直通管状物（11）和双端头直通管状物（12）取出后，通过开孔器从第一单端头直通管状物（11）伸入在双端头直通管状物（12）的管壁上开孔，从而获得贯通的PVC直口异径三通接头；其中，P1：焊接规定的压力，P1=（0.15±0.01）A/B，A表示第一单端头直通管状物（11）的截面积，B表示焊接机的液压缸中活塞的总有效面积，单位均为平方毫米；P2：吸热时的保持压力，P2=0.5～0.8P1，t1：形成均匀的焊珠所需要的时间，单位为秒，t1的大小根据现场操作观察形成均匀焊珠的时长变化；t2：焊接所需要的吸热时间，单位为秒，t2=管材壁厚*10，管材壁厚单位为毫米；t3：切换所规定的时间，单位为秒，1≤t3≤13；t4：调整压力到P1所规定的时间，单位为秒，1≤t4≤18；t5：冷却时间，单位为分钟，10≤t5≤120。2.根据权利要求1所述的PVC直口异径三通接头的制造方法，其特征在于：步骤①中，所述挤出成型的PVC管状物的制备方法如下：所述用于制备挤出成型PVC管状物的重量份的配方如下：PVC树脂100份，稳定剂0.4～4.5份，氧化聚乙烯蜡0.4～1.0份，聚乙烯蜡0～0.8份，石蜡0～1.0份，硬脂酸0～0.8份，硬脂酸钙0.1～0.5份，丙烯酸酯0～3.0份，氯化聚乙烯0～5.0份，MBS助剂0～4.0份，碳酸钙1.0～15.0份，钛白粉0.2～3.0份；所述挤出成型PVC管状物的制备工艺包括如下步骤：根据上述用于制备挤出成型PVC管状物的重量份的配方称取各原辅材料，投入高速搅拌机中进行热混合，混合温度至120℃时放入冷混合机，冷混合至60℃时放出待用，将混合好的物料加入双螺杆管材挤出生产线挤出成型，将管材切割成要求的长度，如果需制作扩口管件，则用扩口机进行扩口：平口或R口；挤出工艺温度：料筒1区170～190℃，料筒2区160～180℃，料筒3区150～170℃，料筒4区140～160℃，连接器140～160℃，模具140～190℃，温度从连接器至口模递增，总体形成两头高、中间低的温度分布。3.根据权利要求1所述的PVC直口异径三通接头的制造方法，其特征在于：步骤①中，所述挤出成型的PVC管状物的制备方法如下：所述用于制备注塑成型PVC管状物的重量份的配方如下：PVC树脂100份，稳定剂0.4～4.5份，氧化聚乙烯蜡0.2～0.5份，聚乙烯蜡0～0.5份，石蜡0～0.6份，硬脂酸0～0.5份，硬脂酸钙0.5～2.0份，丙烯酸酯0～3.0份，氯化聚乙烯0～5.0份，MBS助剂0～4.0份，碳酸钙1.0～15.0份，钛白粉0.2～3.0份；所述注塑成型PVC管状物的制备工艺包括如下步骤：根据上述用于制备注塑成型PVC管状物的重量份的配方称取各原辅材料，投入高速搅拌机中进行热混合，混合温度至120℃时放入冷混合机，冷混合至60℃时放出待用，将混合好的物料加入双螺杆挤出机造粒，造好的粒子投入注塑机成型；造粒挤出工艺温度：料筒1区160～180℃，料筒2区150～170℃，料筒3区140～160℃，料筒4区130～150℃，连接器130～150℃，模具130～17...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶品华，季红生，
申请(专利权)人：华生管道科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32