Technologie et processus de soudage par électrofusion
Le soudage par électrofusion, une technologie de connexion cruciale dans les systèmes de tuyauterie en polyéthylène, est largement utilisé dans divers domaines. Son principe de fonctionnement repose principalement sur un fil chauffant pré-placé à l'intérieur du raccord électrosoudable. En appliquant de l'électricité, la surface intérieure du raccord et la surface extérieure du tuyau fondent. Après un certain temps de refroidissement, la soudure est réalisée.
Dans le processus de soudage par électrofusion,-des raccords par électrofusion bien conçus sont particulièrement essentiels. Leur principe de fonctionnement de base utilise l'effet Joule ; Grâce au chauffage d'une bobine de résistance, le matériau sur la surface intérieure du raccord fond, réalisant ainsi la fusion du tuyau et du raccord.
Les raccords électrosoudables, tels que les manchons, les tés de diamètre égal, les tés réducteurs et les coudes, sont des composants indispensables dans les systèmes de tuyauterie en polyéthylène. Ils peuvent connecter des tuyaux principaux et des tuyaux de dérivation ou des raccords à emboîtement fabriqués à partir de différents types de matériaux en polyéthylène et de matériaux avec différents débits de fusion. Actuellement, la plupart des raccords électrosoudables sont équipés de systèmes d'identification numérique, dans lesquels les paramètres de soudage et d'autres informations importantes sont stockés sous forme de codes sur des supports de données tels que des codes-barres ou des cartes magnétiques. Le contrôleur de soudage peut lire automatiquement ces paramètres et contrôler avec précision le processus de soudage.
Nous explorerons ensuite les caractéristiques uniques du soudage par électrofusion.
Le soudage par électrofusion nécessite non seulement une machine de soudage par électrofusion spécialisée, mais a également une large applicabilité, capable de connecter des tuyaux de différentes tailles et spécifications, et adapté aux tuyaux et raccords de différentes qualités et matériaux. Son processus de soudage est moins affecté par les facteurs environnementaux et humains, a une vitesse de construction rapide et de faibles coûts d'investissement et de maintenance en équipement. De plus, le soudage par électrofusion est simple et facile à utiliser, produit une qualité de soudure fiable, possède une paroi intérieure lisse et n'affecte pas le débit.
Après avoir compris les caractéristiques du soudage par électrofusion, nous discuterons plus en détail de son processus de fonctionnement.
Tout d'abord, avant de souder, il est nécessaire de s'assurer que la tension d'alimentation est stable et répond aux exigences, et de nettoyer le connecteur de sortie d'alimentation pour assurer une bonne conductivité. Ensuite, préparez les outils et le matériel nécessaires, notamment une machine de soudage par électrofusion entièrement automatique, des raccords par électrofusion, un cutter, un tournevis, un marqueur et un ruban à mesurer. Coupez le tuyau à la longueur requise, en vous assurant que la face d'extrémité est perpendiculaire à l'axe et en contrôlant l'erreur de coupe d'extrémité à moins de 5 mm. Ensuite, mesurez la longueur du raccord électrosoudable et marquez la position correspondante sur l'extrémité du tuyau. Ensuite, grattez la surface de soudage pour éliminer les couches d'oxyde, l'huile, la saleté et autres impuretés. Enfin, nettoyez la surface du tuyau avec de l'alcool anhydre ou de la méthyléthylcétone (MEK) et effectuez les marquages finaux. Une fois ces préparatifs terminés, le soudage par électrofusion peut commencer.
Insertion du tuyau et du raccord Redessinez les lignes sur le tuyau, en déterminant la position à la moitié de la longueur du raccord électrosoudable à partir de la face d'extrémité. Ensuite, insérez le raccord électrosoudable nettoyé dans le tuyau à souder, en vous assurant que le bord extérieur du raccord affleure la ligne précédemment marquée. Ensuite, serrez les vis de verrouillage du raccord à l'aide d'un tournevis pour éviter que le tuyau ne soit accidentellement retiré pendant le soudage. Enfin, installez la pince électrosoudable pour fixer l'assemblage à souder (voir Figure 5-6 pour la méthode d'installation correcte de la pince de soudage électrosoudable), en vous assurant que le raccord et le tuyau sont complètement coaxiaux, avec un désalignement contrôlé à moins de 2 %, tout en évitant d'appliquer toute force externe sur le raccord électrosoudable.
Remarque : Avant de commencer le soudage, assurez-vous que les raccords ont été retirés de leur emballage et qu'ils sont propres et secs.
Connexion du connecteur de sortie : connectez solidement la sortie de la machine à souder aux bornes du raccord, assurant une connexion fluide. Si la source d'alimentation est éloignée de la machine à souder, une alarme de basse tension-peut se produire. Dans ce cas, pensez à remplacer le câble par un plus épais ou à utiliser un générateur.
Opération de soudage : suivez strictement les procédures de fonctionnement de la machine à souder et évitez les interférences des champs magnétiques environnants. Pendant le soudage, la machine à souder doit être réglée sur le mode "Automatique" et les données de soudage doivent être saisies à l'aide d'un scanner (stylo), ou les paramètres peuvent être saisis manuellement en mode "Manuel". Après la saisie des paramètres, allumez l'interrupteur de soudage pour démarrer la minuterie. Si le mode manuel est sélectionné, les paramètres de soudage doivent être déterminés conformément au manuel du produit du raccord.
Il est recommandé d'utiliser le mode automatique pour l'analyse des paramètres, car la machine à souder effectuera automatiquement une compensation de correction du temps. Si le mode manuel est utilisé, des ajustements et une compensation manuels peuvent être effectués conformément à la carte d'informations de montage.
Refroidissement naturel : une fois la minuterie de soudage terminée, la machine de soudage par électrofusion entrera dans un état de refroidissement. Pendant le processus de refroidissement, assurez un refroidissement naturel et n'appliquez aucune force extérieure sur les pièces soudées. Après refroidissement, démontez le luminaire.
Inspection après-soudage
Après le soudage, vérifiez si le matériau à l'intérieur du trou est poussé vers le haut et si du matériau est expulsé au niveau de la soudure. Une soudure qualifiée ne doit pas produire de fumée, d'incendie ou d'arrêt prématuré pendant le processus d'électrofusion, et le matériau doit être éjecté du trou d'inspection du composant électrofusionné.
Ensuite, nous présenterons le processus opérationnel de soudage à selle par électrofusion.
Suivez les instructions du produit pour un perçage précis des trous.
Paramètres clés du soudage par électrofusion
Les paramètres de base du soudage par emboîtement par électrofusion et du soudage par électrofusion à selle comprennent la tension, le temps de chauffage, le temps de refroidissement et la valeur de résistance. Ces paramètres clés sont généralement fournis par le fabricant des composants de canalisation.
Points et précautions de construction pour le soudage par électrofusion
Exigences de base
Avant de souder, assurez-vous que la surface à souder est exempte de contamination ou d'oxydation. Si de telles conditions existent, un traitement de surface approprié est requis. La zone de soudage doit également être maintenue sèche. De plus, il faut prêter attention au jeu d'ajustement, à l'écart-de-arrondi, à la profondeur d'insertion, ainsi qu'à l'alignement axial et au positionnement entre le tuyau et le raccord pour garantir que l'assemblage est soudé sans pression axiale.
L'utilisation de dispositifs d'alignement professionnels peut réduire efficacement les erreurs d'alignement et les mouvements relatifs pendant le processus de soudage. Lorsque le tuyau est inséré dans le raccord et maintenu coaxial, un contact bon et uniforme peut être obtenu entre la surface extérieure du tuyau et la surface intérieure du raccord. Si un angle est constaté entre l'axe du tuyau et l'axe du raccord lors de l'insertion, cela augmentera la friction, affectant la qualité du contact entre la surface extérieure du tuyau et la surface intérieure du raccord, et éventuellement affectant potentiellement la qualité de la soudure. De plus, cet angle peut également provoquer des contraintes importantes au niveau du site de soudage après le soudage.
Équipement de soudage et exigences électriques :
Les équipements de soudage par électrofusion doivent être conformes aux spécifications et normes nationales en vigueur et nécessiter un entretien de routine régulier. Selon la norme CJJ63-2018 « Norme technique pour l'ingénierie des gazoducs en polyéthylène », les équipements de connexion bout à bout par électrofusion doivent être calibrés et vérifiés régulièrement, avec un cycle n'excédant pas un an. Si un générateur est utilisé comme source d’alimentation, sa puissance de sortie et ses caractéristiques de fonctionnement doivent être prises en compte pour garantir qu’il peut alimenter une charge inductive.
Sélection de la méthode d'entrée d'énergie :
Les méthodes d'apport d'énergie pour les machines à souder peuvent être divisées en trois catégories : contrôle du courant, contrôle de la tension et contrôle de l'énergie. Étant donné que la plupart des éléments chauffants présentent un coefficient de résistance à la température positif, l'énergie d'entrée diminue progressivement avec l'augmentation de la température lors de l'utilisation du soudage à tension constante. Cela permet d'éviter la carbonisation et la surchauffe et garantit la stabilité du processus de contrôle. Par conséquent, cette méthode de saisie est largement utilisée.
Contrôle de la tension de soudage
En soudage par électrofusion, le contrôle de la tension de soudage est crucial. Des tensions trop élevées ou trop basses peuvent nuire à la qualité de la soudure. Par conséquent, le réglage de la tension doit être soigneusement vérifié et confirmé qu'il se situe dans la plage appropriée avant le soudage. Simultanément, les changements de tension doivent être étroitement surveillés pendant le soudage pour garantir un soudage fluide et une finition de haute -qualité.
Temps de soudage
La résistance du fil chauffant et la tension de la machine à souder étant maintenues constantes, le temps de soudage devient un facteur clé affectant la puissance de chauffage. Un temps de soudage excessif peut entraîner une surchauffe et une carbonisation, tout en ramollissant et en déformant la paroi interne du tuyau, en particulier dans les raccords de tuyauterie en forme de selle-. Un temps de soudage insuffisant peut entraîner une pénétration insuffisante ou une surchauffe des accessoires du fil chauffant en raison d'une puissance de soudage excessive.
Temps de refroidissement
Le processus de refroidissement vise à garantir que le joint atteigne une résistance suffisante. Si le temps de refroidissement est trop court, le joint de soudure peut être soumis à des perturbations externes dues à un refroidissement incomplet, réduisant ainsi la résistance de la soudure. Pendant le processus de refroidissement, les composants soudés doivent être maintenus serrés pour éviter que des interférences externes n'affectent la résistance de la soudure. De plus, aucune mesure de refroidissement forcé ne doit être prise pendant la phase de refroidissement.
Rigidité des tuyaux et des raccords Le soudage par électrofusion recommande d'utiliser un tuyau en polyéthylène SDR11 ou plus épais. Bien que certains fabricants proposent des raccords électrosoudables adaptés au SDR33, pour le soudage de raccords en forme de selle-, ils sont généralement limités au SDR11 ou aux tuyaux en polyéthylène plus épais. Ces limitations doivent être clairement indiquées sur l’emballage du raccord. Une rigidité plus élevée des tuyaux et des raccords permet d'augmenter rapidement la pression de fusion, raccourcissant ainsi le temps de soudage ou augmentant la résistance de la soudure.
Soudabilité des matériaux Le soudage par électrofusion présente une large compatibilité et peut assembler des tuyaux de différents SDR et qualités. Cependant, pour garantir la qualité de la soudure, les deux matériaux à l’interface de la soudure doivent avoir une soudabilité similaire.
Température ambiante La température ambiante a également un certain impact sur le soudage par électrofusion. Lors du soudage dans des environnements à basse-température, un préchauffage peut être nécessaire pour améliorer la qualité de la soudure. À l'inverse, les environnements à température élevée peuvent également affecter négativement le processus et les résultats de soudage, nécessitant ainsi des précautions particulières.
Impact de la température ambiante :
Le soudage par électrofusion ne nécessite généralement aucune précaution particulière lorsque les variations de température ambiante se situent dans une certaine plage. Cependant, dans des environnements extrêmes, des ajustements de la production d'énergie vers les raccords de tuyauterie peuvent être nécessaires, par exemple en modifiant la tension d'entrée ou en ajustant le temps de soudage, pour garantir la qualité de la soudure. Dans le même temps, la lumière directe du soleil doit être évitée pour éviter une répartition inégale de la température dans les tuyaux (raccords). Des mesures de protection appropriées doivent être prises par temps venteux, poussiéreux, pluvieux ou enneigé pour éviter toute contamination. Surtout lors du soudage de tuyaux de grand-diamètre, l'extrémité distale du tuyau doit être recouverte pour éviter les courants d'air.
Sécurité et normes :
Les opérateurs de soudage doivent posséder les qualifications appropriées et porter des gants, des lunettes et d'autres équipements de protection pendant le fonctionnement pour garantir la sécurité. De plus, l'équipement de soudage pour tuyaux en polyéthylène (PE) doit être conforme à la norme GB/T2062-2020, tandis que la production, la conception, l'acceptation de la construction et l'exploitation doivent suivre la norme industrielle CJJ63-2018 et les règles techniques TSGD2002-2006.
