[發明專利]一種電熔旁通鞍形管件焊接熱變形調控方法

有效

• 申請號: 202011389657.3
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112622287B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 陳源;陳建強;汪曉崗;趙立剛;劉維玉
• 申請（專利權）人: 寧波宇華實業股份有限公司;中國計量大學
• 主分類號: B29C65/30
• 分類號: B29C65/30;B29C37/00;B29L23/00
• 代理公司: 杭州云睿專利代理事務所(普通合伙) 33254
• 代理人: 楊淑芳

本發明提供一種電熔旁通鞍形管件焊接熱變形調控方法，包括以下步驟：(1)采用塑料注塑工藝注塑旁通主體，并將溫控形狀記憶合金在旁通主體注塑的過程中嵌設在旁通主體內部；(2)將電熱絲擠壓嵌入在所述管道連接部的鞍型圓弧焊接面上；(3)將旁通主體捆綁在主燃氣管道上，給電熱絲通電，電熱絲發熱使鞍型圓弧焊接面處材料熔化，使得旁通主體與主燃氣管道熔焊在一起。本發明既可通過橢圓螺旋線布絲減小溫度不均勻的扭曲變形，又可通過溫控形狀記憶合金來控制剩余的扭曲變形。

技術領域

本發明屬于焊接熱變形調控技術領域，尤其是涉及一種電熔旁通鞍形管件焊接熱變形自適應調控方法。

背景技術

天然氣作為城市清潔高效的能源之一，其最便捷的輸送方式就是管道輸送。相比金屬燃氣輸配管道，聚乙烯(PE)燃氣管道以其力學性能穩定、耐化學腐蝕、可熔接性、綠色環保、壽命長、重量輕、易加工成型、運輸及安裝費用低等綜合優勢，在英國、丹麥、法國等國家普及率均超過90％，在我國新建中、低壓燃氣輸配管道中亦被大量推廣應用。然而該種材質管道在實際使用中的重要問題之一就是已運行管道與新建支管道連接的技術問題。根據CJJ63-2018《聚乙烯燃氣管道工程技術標準》要求，PE燃氣管道連接應采用電熔連接(電熔承接連接、電熔鞍形連接)或熱熔連接，不得采用螺紋連接和粘接。其中電熔旁通鞍形連接是燃氣管道帶壓不停氣連接中的常用方式。

現有PE電熔旁通鞍形管件(后簡稱鞍管)結構零部件包括電熔蓋帽、密封圈、旁通主體、鉆孔刀具、刀具托體、電熱絲，電熱絲在鞍管上的布絲,為空間圓柱面上的圓形布絲，各個方向電熱絲絲距是一樣的。其與主燃氣管道的帶壓不停氣連接的方法及工作原理為：首先將鞍管捆綁在主燃氣管道上，此時通過給電熱絲通電，電熱絲發熱融化PE材料使得鞍管與主燃氣管道融焊在一起，焊接完成后需要帶壓不停氣開孔，此時鉆孔刀具通過螺紋配合旋轉下降并在主燃氣管道上鉆開洞口，此過程刀具與刀具托體、刀具托體與旁通主體間所有泄漏通道均保證有密封圈密封，待孔鉆完后刀具旋上去，蓋好電熔蓋帽，從而完成帶壓不停氣開孔。

現有技術中的PE電熔旁通鞍形管件存在以下問題：熔焊過程中由于溫度分布不均勻引起的變形不均勻導致鞍管與主管路的焊接質量差，焊縫處會出現裂口等缺陷，導致燃氣泄漏。

發明內容

本發明旨在解決上述技術問題，提供一種電熔旁通鞍形管件焊接熱變形自適應調控方法。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種電熔旁通鞍形管件焊接熱變形調控方法，包括以下步驟：

(1)采用塑料注塑工藝注塑旁通主體，并將溫控形狀記憶合金在旁通主體注塑的過程中嵌設在旁通主體內部：

旁通主體包括鉆孔管道和與鉆孔管道連通的旁通支管，所述鉆孔管道的一端設有鞍形的管道連接部，所述溫控形狀記憶合金嵌設在所述管道連接部內，所述溫控形狀記憶合金受熱變形方向與所述管道連接部的熱應力變形方向相反，所述管道連接部具有鞍型圓弧焊接面，所述鉆孔管道在所述鞍型圓弧焊接面上形成有管孔；

(2)將電熱絲擠壓嵌入在所述管道連接部的鞍型圓弧焊接面上：

所述電熱絲呈橢圓螺旋線形式布置，橢圓螺旋線的長軸與和管道連接部焊接的主燃氣管道的軸向平行；

(3)將旁通主體捆綁在主燃氣管道上，給電熱絲通電，電熱絲發熱使鞍型圓弧焊接面處材料熔化，使得旁通主體與主燃氣管道熔焊在一起。

作為優選，所述電熱絲沿所述主燃氣管道的周向的絲距為x，所述電熱絲沿所述主燃氣管道的軸向的絲距為y，0.5mm≤x≤3.5mm，0.8≤x:y＜1.0。

作為優選，所述電熱絲的繞絲圈數為n，15圈≤n≤40圈。

作為優選，所述溫控形狀記憶合金設有多個，所述溫控形狀記憶合金嵌設在所述管孔的周圍，多個所述溫控形狀記憶合金關于所述管孔對稱設置。