在我國塑料壓力管道的焊接領域屬于朝陽領域，有著極為光明的開展前景。在我國塑料壓力管道應用才剛剛起步，焊接技術與國際先進水平相比，比較落后，同時不足焊接根底實踐的鉆研，這在某種水平上制約了塑料壓力管道在我國的推廣速度和應用范圍。因此，為了推動塑料壓力管道在我國的寬泛應用，在國家自然科學基金的贊助下，天津大學材料科學與工程學院開端著手在塑料壓力管道的焊接辦法、焊接工藝及焊接的根本實踐方面展開全面深刻的鉆研。

　　1熱熔對接焊的根本原理熱熔對接焊是采納熱熔對焊機來加熱管道端面，使其熔化，迅速將其貼合，并堅持一定的壓力，經冷卻抵達熔接的宗旨。各尺寸的塑料壓力管道均可采取熱熔對接方式焊接，該辦法經濟牢靠，其焊接接頭在受拉和受壓時都比管道本身具有更高的強度。

　　1.1熱熔對接焊的四個階段如和所示，熱熔對接焊的過程比較簡略大致上可以分為四個階段。

　　力作用下與加熱板接觸，以保障管道的二個外表與加熱板充分接觸，并堅持壓力Pi不變，如（a）所示。當熔化的塑料開端向兩側活動時，降低壓力至P2便于熔化的塑料活動，如（b）所示。

　　切換階段，當有足夠的熔化層厚度時，管道與加熱板離開，將加熱板快速移出，如（c）所示。

　　壓焊和冷卻階段，在壓力P3的作用下，將二個管道連在一起，堅持壓力一定的工夫，如（d）所示。

　　1.2熱熔對接焊的根本參數影響熱熔對接焊的焊接質量參數主要有以下幾個加熱工夫一包括在加熱壓力Pi作用下塑料外表被加熱的工夫tl和在加熱壓力P2作用下塑料外表被加熱的工夫t2；切換工夫t3加熱完畢至壓焊開端的一段工夫，包括管道與加熱板離開的工夫、加熱板移出的工夫和管道互相靠攏的工夫；焊接壓力P3焊接時，作用在兩個焊接面上的壓力；壓焊工夫t4堅持焊接壓力的工夫；加熱板溫度Tl加熱板外表的真實溫度。焊接過程中多余的熔融塑料被擠出，造成了焊接接頭，且焊接接頭的大小和幾何形狀影響焊接質量。

　　鉆研標明，接頭性能的好壞主要由焊接過程中的溫度、壓力及加熱工夫決定。

　　2熱熔對接焊機的開發熱熔對接焊機是用來加熱塑料管道（或管件）端面的專用設施，使被加熱的兩端面熔化，迅速將其貼合。

　　保有一定的壓力、冷卻，抵達熔接的宗旨。塑料壓力管道熱熔對接焊機主要由夾持及導向裝置、液壓系統、修整裝置、加熱板及控制系統等幾部分組成。

　　2.1夾持及導向裝置夾持及導向裝置主要用來夾緊和固定管道（或管件）同時為被焊管材的運動提供導向。在該裝置中動力的來源是靠液壓缸來提供的，液壓桿又起導向和整個裝置的連貫作用。管道（或管件）的夾持裝置分高下兩半，通過可轉動的螺桿壓緊，裝卸方便。如所示。

　　2.2液壓系統液壓系統用來完成焊接過程中的所需的各種動作和各階段所需的不同壓力。液壓系統原理圖如所示。該系統采納溢流閥調理系統的壓力。液壓缸采納雙出桿模式，固定活塞桿，在油壓的作用下缸筒在活塞桿上來回運動。同時兩個液壓缸通過機械連貫方式將h面與其軸線的其固定在一起，以保障同步。該系統壓力穩定，可調理，且噪音低。

　　2.3修整裝置用來切削和修整管材（或管件）的端面，保障兩互相焊接端面平行與平整，以及保障管材（或管件）的端f兩個切板面上都裝有切害塑料壓力管道熱熔對接自動焊機的研制2.4加熱板加熱板主要用來加熱管材（或管件）的端面。加熱板的材料必需導熱容易、且不易腐蝕，一般用鋁合金制成。加熱板的使用區域為離加熱板邊境20mm的區域。加熱板內部有加熱元件，并且使用溫度傳感器丈量加熱板的溫度，以便控制的溫度變遷不超越給定的范圍，并保障各點溫度平均。為了防止塑料粘在加熱板上，在加熱板外表涂有聚四氟乙烯薄膜，薄膜厚度為30~50m，聚四氟乙烯的較大使用溫度為270 24控制系統控制系統用來提供不同管材（或管件）的焊接工藝參數，在線顯示各種焊接工藝參數和環境條件以及對加熱板的溫度施行控制，保障加熱板的溫度變遷控制在一定的范圍內。整個系統由一80C196單片機控制，主要包括：信息處置，包括工藝參數的計算與給定；環境條件的獲取，包括環境溫度及風速等；工藝參數和環境條件的顯示；工藝參數的設置，可人工依據經歷設置，也可依據被焊材料自動從數據庫當選取。

　　該控制系統主要包括：溫度控制系統和焊接過程控制系統。用80C196單片機施行這兩個系統的控制。

　　該系統采納熱電偶檢測加熱板的溫度，同時利用集成溫度傳感器AD590檢測環境溫度，一方面作為熱電偶的補償溫度，另一方面用于修正焊接過程參數的比較溫度。并依據PID算法對加熱元件停止控制。對液壓缸的控制是通過控制換向閥的兩個電磁鐵（1DT和2DT）的通斷，從而抵達控制液壓系統的油路來實現焊接過程的控制。如所示。

　　本文采納雙向可控硅調工方式，雙向可控硅串在50Hz交流電源和加熱裝置中，只有在給定周期內扭轉可控硅開關的接通工夫，就能抵達扭轉加熱功率的宗旨，從而實現溫度調理。如所示。

　　試驗證明，采納PID算法控制溫度可取得稱心的成效。PID算法的遞推公式為：其中焊過程4-就是將同塑料管道熱熔對蓖焊的8個SShWAusNAKAKnUgR E（n）第n次丈量溫度值與設定溫度值之差Kp比例系數T采樣工夫T，積分工夫常數Td微分工夫常數在PID控制中，積分的作用是打消殘差，為了抑制積分飽和，防止超調，進步控制性能，采取積分分別的措施。即其中，P為設定溫度偏向，即控制精度，如2若積分分別值卩值過大，達不到積分分別的宗旨；若積分分別值卩值過小，一旦被控量無法跳出積分分別區，則只能停止PD算法控制，將會呈現殘差。為了實現積分分別，PD的遞推公式為：2.6.2熱電偶冷端補償熱電偶的溫度一熱電勢關系是在冷端溫度為0c時測得的，而工作中冷端溫度不是0c而是環境溫度to.因此采納AD590丈量環境溫度to來對熱電偶的冷端停止補償。冷端置于環境溫度t0時，可得E（（0，0）冷端溫度補償值。熱電偶冷端溫2.6.3工藝過程控制辦法熱熔對接焊的工藝參數較多，動作過程也較復雜，因此焊接質量的好壞受人為因素的影響也較大。但利用計算機控制焊接的工藝參數和工藝過程，可防止由于人為因素的影響。本文采納預置參數控制熱熔對接參數儲存計算機，同時思考焊接現場環境溫度及風速的影響，利用傳感器丈量出環境溫度和風速，并依據這些參數批改儲存于計算機的工藝參數，得出合適于現場的焊接工藝參數，并依據這些工藝參數完成其工藝過程，從而不必人工干涉，實現自動焊接過程。

　　2.6.4軟件設計用80C196單片機控制熱熔對接焊機，其軟件設計時主要思考處置以下幾個問題：鍵盤掃描和鍵碼辨認；塑料壓力管道參數和控制溫度值的設定；溫度采樣、冷端補償、標度轉換、PID計算和加熱控制；焊接工藝過程控制，包括液壓缸的動作控制和工夫控制及工藝參數的修正；過流檢測處置和報警處置。

　　軟件包括主程序、外部中斷效勞程序、HSI.0中斷效勞程序、HIS數據有效中斷效勞程序、溫度采集與數據處置程序（包括標度變換、三字節浮點數的轉換及加減乘除和BCD碼轉換為二進制數程序等）、PID控制程序、鍵碼辨認與動作控制程序、工夫顯示程序及報警程序等。液壓缸動作過程工夫控制利用DS12887時鐘芯片產生一秒鐘中斷來實現。溫度采樣工夫控制采納8155芯片定時器實現。

　　3結論熱熔對接焊的工藝參數較多，動作過程也較復雜，因此焊接質量的好壞受人為因素的影響也較大。但利用計算機控制焊接的工藝參數和工藝過程，可防止由于人為因素的影響，同時利用計算機控制塑料壓力管道的焊接，還可以自動修正焊接現場環境條件對焊接工藝參數的影響，從而能保障焊接的質量。