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技術(shù)領(lǐng)域：
]本發(fā)明涉及對(duì)接焊接
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體的說(shuō)是一種熱熔對(duì)接焊焊口質(zhì)量的快速評(píng)定工具及快速評(píng)定方法。[
背景技術(shù)：
：]聚乙烯管道是目前市政行業(yè)中城市燃?xì)廨斔凸艿?、給排水管道使用的主要的管道類型，其在歐洲燃?xì)庑袠I(yè)占有了90％以上的市場(chǎng)，在我國(guó)近年來(lái)也得到了大幅度的增長(zhǎng)。但是，聚乙烯管道焊接目前仍然沒(méi)有有效的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的手段，僅僅憑借外觀檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)進(jìn)行質(zhì)量甄別，尤其是對(duì)于焊接材料、設(shè)備、工藝、人員發(fā)生改變時(shí)，需要進(jìn)行工藝評(píng)定時(shí)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)測(cè)試就顯得時(shí)間緩慢、繁瑣，對(duì)工程施工進(jìn)度有較大影響。本工具可以用于現(xiàn)場(chǎng)對(duì)焊接試件進(jìn)行快速的檢測(cè)，縮短檢測(cè)時(shí)間，達(dá)到快速進(jìn)行工藝評(píng)定的效果。聚乙烯管道的連接方式主要以熱熔對(duì)接焊接為主，但是由于材料性能的自身特點(diǎn)，聚乙烯管道無(wú)法像金屬管道那樣進(jìn)行無(wú)損探傷檢測(cè)，主要依靠外觀進(jìn)行檢測(cè)。并且，依據(jù)《燃?xì)庥镁垡蚁┕艿篮附蛹夹g(shù)規(guī)則》tsgd2002－2006“第八條管道元件制造單位和管道安裝單位進(jìn)行熱熔對(duì)接焊接，有以下情況時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行焊接工藝評(píng)定：(一)首次采用本規(guī)程推薦的焊接工藝參數(shù)(見附件a)或者其他焊接工藝參數(shù)；(二)不同原材料級(jí)別(例如pe80與pe100)的管道元件互焊；(三)同一原材料級(jí)別的管道元件，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率(mfr)差值大于0.5g/10min(190℃，5kg)；(四)管道元件對(duì)焊接有特殊要求；(五)施工環(huán)境與焊機(jī)工作條件有較大差距。管道焊接檢驗(yàn)與試驗(yàn)可分為非破壞性和破壞性檢驗(yàn)與試驗(yàn)。非破壞性檢驗(yàn)與試驗(yàn)主要手段為宏觀(外觀)檢查，用于管道元件制造過(guò)程或者管道安裝現(xiàn)場(chǎng)的質(zhì)量控制和操作人員的自檢；破壞性檢驗(yàn)與試驗(yàn)主要用于焊接工藝評(píng)定及對(duì)焊接質(zhì)量有爭(zhēng)議焊口的試驗(yàn)。聚乙烯管道的破壞性試驗(yàn)依照gb19810中規(guī)定進(jìn)行，需要大型專用拉伸實(shí)驗(yàn)設(shè)備及相應(yīng)的資質(zhì)檢驗(yàn)人員、實(shí)驗(yàn)室，試驗(yàn)無(wú)法在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，而且工藝復(fù)雜、周期長(zhǎng)。對(duì)于需要快速進(jìn)行施工前焊接工藝評(píng)定的情況無(wú)法試用，造成了時(shí)間、經(jīng)濟(jì)上的浪費(fèi)，為快速施工情況造成不便。行業(yè)內(nèi)普遍希望有一種快速的熱熔對(duì)接焊接檢驗(yàn)設(shè)備對(duì)管道焊口進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的檢測(cè)工具，以滿足監(jiān)理單位、業(yè)主單位能夠?qū)附釉O(shè)備、人員、焊接工藝的可行性進(jìn)行判斷。[技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種熱熔對(duì)接焊焊口質(zhì)量的快速評(píng)定工具，以及一種熱熔對(duì)接焊焊口質(zhì)量的快速直觀的評(píng)定方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種熱熔對(duì)接焊焊口質(zhì)量的快速評(píng)定工具，其特征在于，由橡膠手柄、力臂、試條固定銷、試條處理組件組成，將兩組試條處理組件左右對(duì)稱設(shè)立，兩者相連處通過(guò)連接輥軸活動(dòng)連接，所述試條處理組件的頂部通過(guò)試條固定銷固定待測(cè)試條，左右兩側(cè)試條處理組件的外側(cè)分別連接一根力臂，所述力臂手握部位設(shè)有橡膠手柄，形成以輥軸為固定點(diǎn)的杠桿結(jié)構(gòu)。所述試條處理組件由基座、試條放置腔、連接輥軸組成，所述基座的上表面設(shè)有試條放置腔，待測(cè)試條放置于所述試條放置腔內(nèi)，并通過(guò)試條固定銷垂直插入試條放置腔內(nèi)固定，左右兩側(cè)基座的相連處通過(guò)同一連接輥軸活動(dòng)連接。左右兩側(cè)試條處理組件的連接處、連接輥軸的正上方恰好對(duì)應(yīng)待測(cè)聚乙烯熱熔焊的焊縫位置。該工具完成后，可以對(duì)聚乙烯熱熔對(duì)接焊口進(jìn)行快速的評(píng)定，判斷焊口是否在一定拉伸作用力下發(fā)生開裂，以通過(guò)開裂后的形式初步判斷焊口的質(zhì)量。一種熱熔對(duì)接焊焊口質(zhì)量的快速評(píng)定方法，其特征在于，將熱熔對(duì)接焊接后的管道焊口制備成要求的試條，使用焊口拉伸檢測(cè)鉗進(jìn)行快速拉伸，對(duì)試條進(jìn)行破壞，通過(guò)試條破壞后的破壞形式進(jìn)行判定。該工具在焊接質(zhì)量判斷過(guò)程中，有以下的特點(diǎn)：1、操作簡(jiǎn)單，進(jìn)行焊口拉伸撕裂試驗(yàn)時(shí)，僅僅需要兩個(gè)人即可完成操作。2、工具設(shè)計(jì)使用杠桿式原理，操作人員操作時(shí)輕松、省力。3、快速直接，進(jìn)行焊口拉伸撕裂試驗(yàn)時(shí)，僅需幾分鐘即可完成整個(gè)過(guò)程。4、工具攜帶方便，工具總重量不超過(guò)5公斤，便于攜帶，并且不受環(huán)境影響，便于施工及管理人員進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的操作。5、使用范圍廣，該工具可以適用于常用的大多數(shù)口徑聚乙烯管道的熱熔對(duì)接焊口檢測(cè)，不受管道外徑和壁厚的限制。[附圖說(shuō)明]圖1a為該工具主視圖圖1b為該工具俯視圖圖2為試條處理結(jié)構(gòu)部件局部放大圖圖3為使用操作效果圖圖4為為電鏡圖圖5為快速評(píng)定方法軸視圖圖6為快速評(píng)定方法截面示意圖圖中標(biāo)記說(shuō)明1橡膠手柄、2力臂、3試條固定銷、4試條處理組件，5基座、6試條放置腔、7連接輥軸。[具體實(shí)施方式]根據(jù)gb/t19810《聚乙烯(pe)管材和管件熱熔對(duì)接接頭拉伸強(qiáng)度和破壞形式的測(cè)定》標(biāo)準(zhǔn)要求，將聚乙烯(pe)管材熱熔對(duì)接接頭加工成啞鈴形試樣，對(duì)試樣以恒定速度施加一拉力。試樣在拉伸試驗(yàn)機(jī)上承受負(fù)載時(shí)，應(yīng)力集中于熔接部位最終在接頭附近破壞。熱熔對(duì)接接頭質(zhì)量以破壞形式和拉伸強(qiáng)度進(jìn)行判定，破壞形式如圖4所示，其中，焊接接縫位置或其附近發(fā)生韌性斷裂型式，判定焊接合格，如發(fā)生脆性斷裂型式，則焊接失敗。由于所測(cè)試材料等級(jí)等原因，焊口的拉伸屈服強(qiáng)度無(wú)法給出標(biāo)準(zhǔn)值，焊接質(zhì)量主要以焊口破壞形式為主。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了均勻的拉伸速度，其目的是避免由于焊口出現(xiàn)快速開裂破壞情況，在避免快速開裂情況發(fā)生的情況下，即可通過(guò)拉伸進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)本設(shè)計(jì)的工具，通過(guò)人工的力量，通過(guò)杠桿原理將力放大，可以在拉伸位置形成1000bar以上的拉力，可以適應(yīng)直徑250毫米、標(biāo)準(zhǔn)尺寸比為sdr11、材料等級(jí)pe100及250毫米以下口徑管道的熱熔對(duì)接焊口質(zhì)量的快速檢測(cè)。本工具的具體結(jié)構(gòu)如圖1a、1b所示，由橡膠手柄、力臂、試條固定銷、試條處理組件組成，將兩組試條處理組件左右對(duì)稱設(shè)立，兩者相連處通過(guò)連接輥軸活動(dòng)連接，所述試條處理組件的頂部通過(guò)試條固定銷固定待測(cè)試條，左右兩側(cè)試條處理組件的外側(cè)分別連接一根力臂，所述力臂手握部位設(shè)有橡膠手柄，形成以輥軸為固定點(diǎn)的杠桿結(jié)構(gòu)。如圖2所示，所述試條處理組件由基座、試條放置腔、連接輥軸組成，所述基座的上表面設(shè)有試條放置腔，待測(cè)試條放置于所述試條放置腔內(nèi)，并通過(guò)試條固定銷垂直插入試條放置腔內(nèi)固定，左右兩側(cè)基座的相連處通過(guò)同一連接輥軸活動(dòng)連接。本方法給出了一種對(duì)熱塑性塑料(聚乙烯及其它相近焊接方式的材料)熱熔對(duì)接焊口進(jìn)行快速評(píng)定的測(cè)試方法。本方法可以給出焊接面被污染、焊接溫度不足、焊接壓力不足、焊接溫度過(guò)高造成的假焊、虛焊情況的現(xiàn)場(chǎng)快速評(píng)定。本方法可以與其他測(cè)試方法結(jié)合使用，來(lái)判定熱熔對(duì)接焊接焊口的是否存在虛焊、假焊等缺陷。使用該工具進(jìn)行聚乙烯管道焊接質(zhì)量檢測(cè)步驟：1、原理將熱塑性管材熱熔對(duì)接焊焊口接工程條狀試樣(如圖1所示)，使用拉伸檢測(cè)鉗對(duì)試樣進(jìn)行拉伸。試樣在拉伸檢測(cè)鉗上承受負(fù)載時(shí)，應(yīng)力集中于試條的薄弱區(qū)域并最終造成試條破壞。熱熔對(duì)接焊焊口是否存在虛焊假焊等缺陷通過(guò)破壞形式進(jìn)行判定。本實(shí)驗(yàn)在-10℃——40℃的溫度下進(jìn)行。2、設(shè)備3.1測(cè)試環(huán)境測(cè)試溫度控制在-10℃——40℃。3.2拉伸檢測(cè)鉗由橡膠手柄、力臂、試條固定銷、試條處理組件組成，將兩組試條處理組件左右對(duì)稱設(shè)立，兩者相連處通過(guò)連接輥軸活動(dòng)連接，所述試條處理組件的頂部通過(guò)試條固定銷固定待測(cè)試條，左右兩側(cè)試條處理組件的外側(cè)分別連接一根力臂，所述力臂手握部位設(shè)有橡膠手柄，形成以輥軸為固定點(diǎn)的杠桿結(jié)構(gòu)。拉伸檢測(cè)鉗必須具有試樣固定裝置，可以保證在檢測(cè)時(shí)放置試樣發(fā)生滑動(dòng)；拉伸檢測(cè)鉗必須能夠提供足夠的拉力，直至將試條進(jìn)行破壞。3、試樣4.1取樣制備試樣所用的管材/管件應(yīng)按照產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定進(jìn)行抽取。4.2制備熱熔對(duì)接焊接焊口應(yīng)按照相關(guān)熱熔對(duì)接焊接標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制備。對(duì)每一所需試樣，應(yīng)穿過(guò)接頭沿管材的軸向加工出一長(zhǎng)條，并進(jìn)一步加工以制備符合以下尺寸的試樣。卷邊可以去除。試樣的加工面應(yīng)該是光滑的，不能有明顯的損傷。熱熔對(duì)接焊口試樣取樣位置如圖5，試樣形式如圖6和試樣形式尺寸如表1：表1試樣形式尺寸(單位毫米)符號(hào)說(shuō)明尺寸要求l試樣的總長(zhǎng)度≥250a試樣任意一末端至焊縫位置的垂直距離≥125s壁厚全壁厚w試樣寬度20≥w≥104.3試樣數(shù)量試樣數(shù)量由管材的公稱直徑dn決定，見表2.表2式樣的數(shù)量其中一個(gè)試樣應(yīng)取自接頭錯(cuò)邊最大處，其他試樣必須沿接頭圓周均勻取得。4、狀態(tài)調(diào)節(jié)應(yīng)在熱熔對(duì)接焊接完成后進(jìn)行制樣，試樣應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)1小時(shí)以后進(jìn)行試驗(yàn)。5、評(píng)定步驟6.1測(cè)量管材壁厚作為試樣厚度，根據(jù)表1進(jìn)行制樣。根據(jù)表2制備相應(yīng)數(shù)量的試樣。試樣兩側(cè)不應(yīng)有明顯的破損，如存在破損，必須記錄破損位置。6.2將試樣固定在拉伸檢測(cè)鉗的試條放置腔內(nèi)，并進(jìn)行固定。6.3檢測(cè)人員緊握拉伸檢測(cè)鉗的把手，并用力合攏拉伸檢測(cè)鉗，對(duì)試樣施加拉力，直至焊口在焊縫位置附近發(fā)生破壞。試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)保證試條焊縫位置在彎曲位置的頂端。6.4記錄試樣的破壞位置及破壞類型(如脆性破壞或韌性破壞)，韌性破壞或脆性破壞類型。僅考慮破壞位置在焊縫為中線的附近15mm距離內(nèi)的破壞。6、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的判斷試壓完成后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)破壞形式判斷焊接效果，其中韌性破壞為通過(guò)，脆性破壞為未通過(guò)，需進(jìn)一步結(jié)合其他實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行測(cè)定。破壞處處于6.1中所描述的明顯破損位置的，應(yīng)考慮從新取樣進(jìn)行評(píng)定實(shí)驗(yàn)。7、實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄應(yīng)包括以下內(nèi)容：a)本測(cè)試方法的名稱；b)式樣的必要信息，包括試樣用管材的公稱尺寸、原料型號(hào)、焊工姓名、焊工編號(hào)、焊接設(shè)備制造商代碼、管材制造商代碼、所用焊接工藝；c)試樣數(shù)量；d)每個(gè)試樣破壞類型；e)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象；f)任何可能影響到試驗(yàn)結(jié)果的因素；g)實(shí)驗(yàn)人員姓名；h)實(shí)驗(yàn)日期；該檢測(cè)方法在焊接質(zhì)量判斷過(guò)程中，有以下的特點(diǎn)：1、操作簡(jiǎn)單，進(jìn)行焊口拉伸撕裂試驗(yàn)時(shí)，僅僅需要兩個(gè)人即可完成操作。2、工具設(shè)計(jì)使用杠桿式原理，操作人員操作時(shí)輕松、省力。3、快速直接，進(jìn)行焊口拉伸撕裂試驗(yàn)時(shí)，僅需幾分鐘即可完成整個(gè)過(guò)程。4、工具攜帶方便，工具總重量不超過(guò)5公斤，便于攜帶，并且不受環(huán)境影響，便于施工及管理人員進(jìn)行施工現(xiàn)場(chǎng)的操作。5、使用范圍廣，該工具可以適用于常用的大多數(shù)口徑聚乙烯管道的熱熔對(duì)接焊口檢測(cè)，不受管道外徑和壁厚的限制。當(dāng)前第1頁(yè)12