聚乙烯电熔接头工艺缺陷与力学相关性研究

采用超声相控阵检测技术（PA）测量不同焊接时间下聚乙烯管道电熔接头热影响区边缘宽度l，并通过挤压剥离试验、傅里叶变换红外光谱（FTIR）试验和差示扫描量热（DSC）试验分别测试接头熔融区脆性剥离百分比（C_c）、官能团组成和结晶度（X_c），最终建立接头热影响区边缘线宽度l与焊接性能H_c的对应关系，实现电熔接头焊接性能的无损评价。结果表明，随着焊接时间t的增加，接头热影响区边缘呈指数增长趋势沿金属丝向外壁移动，接头焊接性能先逐渐提高后降低。当焊接时间t=50 s时，l=2.21 mm、X_c=53.03 %，此时接头焊接性能H_c达到最大值96.21 %，当t<40 s时，l和X_c偏低，接头出现冷焊缺陷；相反，当t>70 s时，接头熔融区金属丝出现错位现象，融合面的聚乙烯分子由于高温氧化反应而出现过焊缺陷，两者都会导致接头焊接性能下降。