在我国塑料压力管道的焊接领域属于朝阳领域，有着极为光明的开展前景。在我国塑料压力管道应用才刚刚起步，焊接技术与国际先进水平相比，比较落后，同时不足焊接根底实践的钻研，这在某种水平上制约了塑料压力管道在我国的推广速度和应用范围。因此，为了推动塑料压力管道在我国的宽泛应用，在国家自然科学基金的赞助下，天津大学材料科学与工程学院开端着手在塑料压力管道的焊接办法、焊接工艺及焊接的根本实践方面展开全面深刻的钻研。

　　1热熔对接焊的根本原理热熔对接焊是采纳热熔对焊机来加热管道端面，使其熔化，迅速将其贴合，并坚持一定的压力，经冷却抵达熔接的宗旨。各尺寸的塑料压力管道均可采取热熔对接方式焊接，该办法经济牢靠，其焊接接头在受拉和受压时都比管道本身具有更高的强度。

　　1.1热熔对接焊的四个阶段如和所示，热熔对接焊的过程比较简略大致上可以分为四个阶段。

　　力作用下与加热板接触，以保障管道的二个外表与加热板充分接触，并坚持压力Pi不变，如（a）所示。当熔化的塑料开端向两侧活动时，降低压力至P2便于熔化的塑料活动，如（b）所示。

　　切换阶段，当有足够的熔化层厚度时，管道与加热板离开，将加热板快速移出，如（c）所示。

　　压焊和冷却阶段，在压力P3的作用下，将二个管道连在一起，坚持压力一定的工夫，如（d）所示。

　　1.2热熔对接焊的根本参数影响热熔对接焊的焊接质量参数主要有以下几个加热工夫一包括在加热压力Pi作用下塑料外表被加热的工夫tl和在加热压力P2作用下塑料外表被加热的工夫t2；切换工夫t3加热完毕至压焊开端的一段工夫，包括管道与加热板离开的工夫、加热板移出的工夫和管道互相靠拢的工夫；焊接压力P3焊接时，作用在两个焊接面上的压力；压焊工夫t4坚持焊接压力的工夫；加热板温度Tl加热板外表的真实温度。焊接过程中多余的熔融塑料被挤出，造成了焊接接头，且焊接接头的大小和几何形状影响焊接质量。

　　钻研标明，接头性能的好坏主要由焊接过程中的温度、压力及加热工夫决定。

　　2热熔对接焊机的开发热熔对接焊机是用来加热塑料管道（或管件）端面的专用设施，使被加热的两端面熔化，迅速将其贴合。

　　保有一定的压力、冷却，抵达熔接的宗旨。塑料压力管道热熔对接焊机主要由夹持及导向装置、液压系统、修整装置、加热板及控制系统等几部分组成。

　　2.1夹持及导向装置夹持及导向装置主要用来夹紧和固定管道（或管件）同时为被焊管材的运动提供导向。在该装置中动力的来源是靠液压缸来提供的，液压杆又起导向和整个装置的连贯作用。管道（或管件）的夹持装置分高下两半，通过可转动的螺杆压紧，装卸方便。如所示。

　　2.2液压系统液压系统用来完成焊接过程中的所需的各种动作和各阶段所需的不同压力。液压系统原理图如所示。该系统采纳溢流阀调理系统的压力。液压缸采纳双出杆模式，固定活塞杆，在油压的作用下缸筒在活塞杆上来回运动。同时两个液压缸通过机械连贯方式将h面与其轴线的其固定在一起，以保障同步。该系统压力稳定，可调理，且噪音低。

　　2.3修整装置用来切削和修整管材（或管件）的端面，保障两互相焊接端面平行与平整，以及保障管材（或管件）的端f两个切板面上都装有切害塑料压力管道热熔对接自动焊机的研制2.4加热板加热板主要用来加热管材（或管件）的端面。加热板的材料必需导热容易、且不易腐蚀，一般用铝合金制成。加热板的使用区域为离加热板边境20mm的区域。加热板内部有加热元件，并且使用温度传感器丈量加热板的温度，以便控制的温度变迁不超越给定的范围，并保障各点温度平均。为了防止塑料粘在加热板上，在加热板外表涂有聚四氟乙烯薄膜，薄膜厚度为30~50m，聚四氟乙烯的较大使用温度为270 24控制系统控制系统用来提供不同管材（或管件）的焊接工艺参数，在线显示各种焊接工艺参数和环境条件以及对加热板的温度施行控制，保障加热板的温度变迁控制在一定的范围内。整个系统由一80C196单片机控制，主要包括：信息处置，包括工艺参数的计算与给定；环境条件的获取，包括环境温度及风速等；工艺参数和环境条件的显示；工艺参数的设置，可人工依据经历设置，也可依据被焊材料自动从数据库当选取。

　　该控制系统主要包括：温度控制系统和焊接过程控制系统。用80C196单片机施行这两个系统的控制。

　　该系统采纳热电偶检测加热板的温度，同时利用集成温度传感器AD590检测环境温度，一方面作为热电偶的补偿温度，另一方面用于修正焊接过程参数的比较温度。并依据PID算法对加热元件停止控制。对液压缸的控制是通过控制换向阀的两个电磁铁（1DT和2DT）的通断，从而抵达控制液压系统的油路来实现焊接过程的控制。如所示。

　　本文采纳双向可控硅调工方式，双向可控硅串在50Hz交流电源和加热装置中，只有在给定周期内扭转可控硅开关的接通工夫，就能抵达扭转加热功率的宗旨，从而实现温度调理。如所示。

　　试验证明，采纳PID算法控制温度可取得称心的成效。PID算法的递推公式为：其中焊过程4-就是将同塑料管道热熔对蓖焊的8个SShWAusNAKAKnUgR E（n）第n次丈量温度值与设定温度值之差Kp比例系数T采样工夫T，积分工夫常数Td微分工夫常数在PID控制中，积分的作用是打消残差，为了抑制积分饱和，防止超调，进步控制性能，采取积分分别的措施。即其中，P为设定温度偏向，即控制精度，如2若积分分别值卩值过大，达不到积分分别的宗旨；若积分分别值卩值过小，一旦被控量无法跳出积分分别区，则只能停止PD算法控制，将会呈现残差。为了实现积分分别，PD的递推公式为：2.6.2热电偶冷端补偿热电偶的温度一热电势关系是在冷端温度为0c时测得的，而工作中冷端温度不是0c而是环境温度to.因此采纳AD590丈量环境温度to来对热电偶的冷端停止补偿。冷端置于环境温度t0时，可得E（（0，0）冷端温度补偿值。热电偶冷端温2.6.3工艺过程控制办法热熔对接焊的工艺参数较多，动作过程也较复杂，因此焊接质量的好坏受人为因素的影响也较大。但利用计算机控制焊接的工艺参数和工艺过程，可防止由于人为因素的影响。本文采纳预置参数控制热熔对接参数储存计算机，同时思考焊接现场环境温度及风速的影响，利用传感器丈量出环境温度和风速，并依据这些参数批改储存于计算机的工艺参数，得出合适于现场的焊接工艺参数，并依据这些工艺参数完成其工艺过程，从而不必人工干涉，实现自动焊接过程。

　　2.6.4软件设计用80C196单片机控制热熔对接焊机，其软件设计时主要思考处置以下几个问题：键盘扫描和键码辨认；塑料压力管道参数和控制温度值的设定；温度采样、冷端补偿、标度转换、PID计算和加热控制；焊接工艺过程控制，包括液压缸的动作控制和工夫控制及工艺参数的修正；过流检测处置和报警处置。

　　软件包括主程序、外部中断效劳程序、HSI.0中断效劳程序、HIS数据有效中断效劳程序、温度采集与数据处置程序（包括标度变换、三字节浮点数的转换及加减乘除和BCD码转换为二进制数程序等）、PID控制程序、键码辨认与动作控制程序、工夫显示程序及报警程序等。液压缸动作过程工夫控制利用DS12887时钟芯片产生一秒钟中断来实现。温度采样工夫控制采纳8155芯片定时器实现。

　　3结论热熔对接焊的工艺参数较多，动作过程也较复杂，因此焊接质量的好坏受人为因素的影响也较大。但利用计算机控制焊接的工艺参数和工艺过程，可防止由于人为因素的影响，同时利用计算机控制塑料压力管道的焊接，还可以自动修正焊接现场环境条件对焊接工艺参数的影响，从而能保障焊接的质量。