一种评价塑料管材热熔对接焊质量的方法技术

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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/T19810-2005和ISO13953:2001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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术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。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是根据本专利技术实施例的一种评价塑料管材热熔对接焊质量的方法的流程示意图；图2是根据本专利技术实施例的另一种评价塑料管材热熔对接焊质量的方法的流程示意图；图3是一种塑料管材热熔对接焊合格的条状拉伸试样的拉伸曲线的示意图；图4是一种塑料管材热熔对接焊不合格的条状拉伸试样的拉伸曲线的示意图；图5是根据本专利技术一种优选实施例形成有V形缺口的条状拉伸试样的示意图；以及图6是根据本专利技术一种优选实施例形成有V形缺口的条状拉伸试样的示意图。附图标记说明D1条状拉伸试样宽度D2缺口的深度具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。正如
技术介绍
部分所介绍的，在现有技术中存在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。为了至少改善这些技术问题中的至少一种，本专利技术专利技术人对此进行了研究，并提出了一种评价塑料管材热熔对接焊质量的方法。如图1所示，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，且在所述焊缝的的两端对称形成有向内凹陷的缺口；S2.以1-20m/s，优选3-12m/s，更优选为8-12m/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。在上述方法中，变异系数(C.V)为各条状拉伸试样的拉伸强度值的标准偏差与所有条状拉伸试样的拉伸强度值的平均值的比值。其计算公式为式中SD为标准偏差，为平均值。其中，标准偏差SD的计算公式如下：SD=1N-1Σi=1N(Xi-X‾)2]]>式中N为一组条状拉伸试样中条状拉伸试样的数量，为所有条状拉伸试样的拉伸强度值的平均值，Xi为第i个条状拉伸试样的拉伸强度值，其中i为1至N中的自然数。本专利技术所提供的上述方法，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，其中合格焊接在焊接位置形成的条状拉伸试样的性能比较均匀，而不合格焊接在焊接位置形成的条状拉伸试样的性能分散性则较大，这就使得合格焊接和不合格焊接形成的条状拉伸试样在高速拉伸过程中，被破坏时吸收能量的表现形式有较大差别，所得到的拉伸强度值和拉伸曲线区别较为明显。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。在本专利技术的一种优选实施方式中，如图2所示，上述评价塑料管材热熔对接焊质量的方法中，在步骤S3中进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种评价塑料管材热熔对接焊质量的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1.制备一组条状拉伸试样，各所述条状拉伸试样以经热熔对接焊工艺形成的焊缝为中心线，且在所述焊缝的两端对称形成有向内凹陷的缺口；S2.以1‑20m/s的速度高速拉伸各所述条状拉伸试样，测得拉伸强度值和拉伸曲线；S3.根据各所述条状拉伸试样的拉伸强度值，测算所述拉伸强度值之间的变异系数，如果所述变异系数小于0.15，则所述塑料管材热熔对接焊质量合格。

【技术特征摘要】
1.一种评价塑料管材热熔对接焊质量的方法，其特征在于，该方法包
括以下步骤：
S1.制备一组条状拉伸试样，各所述条状拉伸试样以经热熔对接焊工艺
形成的焊缝为中心线，且在所述焊缝的两端对称形成有向内凹陷的缺口；
S2.以1-20m/s的速度高速拉伸各所述条状拉伸试样，测得拉伸强度值和
拉伸曲线；
S3.根据各所述条状拉伸试样的拉伸强度值，测算所述拉伸强度值之间
的变异系数，如果所述变异系数小于0.15，则所述塑料管材热熔对接焊质量
合格。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤S3中进一步包括：
如果所述变异系数大于0.15，则根据拉伸强度的大小对各条状拉伸试样
进行排序，按由小到大的顺序，选取条状拉伸试样总数中30％，优选50％的
条状拉伸试样，观测这些条状拉伸试样的拉伸曲线；如果这些条状拉伸试样
的所述拉伸曲线均存在屈服阶段，则所述塑料管材热熔对接焊质量合格，反
之所述塑料管材热熔对接焊质量不合格。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述步骤S1中所述一组条
状拉伸试样包括5-40个，优选为10-20个所述条状拉伸试样。
4.根据权利要求3所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨化浩，朱天戈，者东梅，武鹏，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11