仅从焊接成型角度分析,焊接强度大致大分为成型强度和定型强度两个阶段。在成型强度阶段,鉴于PVC-U型材为热敏性材料,对温度比较敏感:温度过高,易降解老化;温度过低,塑化不好,成型强度差。因其热传导率低,具有加热和冷却比较困难特点,良好的焊接成型强度,首先必须有适宜焊接温度。焊机指示温度反映的是加热板温度,并非被焊异型材受热截面实际温度,实际温度达到指标温度,需要经历一定时间。故加热温度还必须与融融时间相适应。
由试验可知:当被加热型材截面达到降解临界温度时,由于被加热截面与焊接面存在一定温度梯度,被加热截面熔体在一定压力作用下被挤出界外,而紧密贴合的焊接面熔体恰恰处于最佳塑化温度状态。故焊接强度最高。
试验证明:良好的焊接效果不仅可以通过提高焊接温度,也可以通过加长熔融时间来实现。在保证焊接质量前提下,欲提高焊接效率,提高加热温度与减少熔融时间不失为一个有效途径。实际应用时,具体焊接温度与时间指标必须通过实验测试来验证。盲目地提高焊接温度或时间,被焊接型材焊接面达到降解温度时,则焊接成型强度显著下降。
除加热温度和时间外,焊接压力、冷压时间等参数也是关系成型强度的重要指标。被加热后熔融型材截面如不经过一定压力作用,使两者紧紧对接在一起,并将端部熔体挤出,形成内外凸台,以增加熔焊面积,其成型强度亦难以保证。在焊接定型阶段,被熔焊为一体型材,不经过一定压力和时间,使之固化,焊接成型强度亦可能被破坏。(www.xing528.com)
熔融时间又受焊接环境温度与加热板内电热圈分布等因素的影响。例如夏季焊接热损失较小,融融时间可短一些;冬季焊接热损失比较大,熔融时间应根据焊接效果适量调整。
由以上分析可知,焊接温度、熔融时间、焊接压力,冷压时间等参数都是确保焊接强度不可缺少的必要条件。其中焊接压力、冷压时间指标相对比较稳定,焊接温度与熔融时间指标互为因果,可相对变化,并对外界因素有一定依赖性。之所以如此,除焊接时,指标温度与实际温度存在差异外,一个重要原因是:PVC-U塑料是没有固定降解温度“不定性”材料,其发生降解不仅与温度有关,也与时间有关,并呈反比例关系。温度越高,发生降解时间越短,温度越低,发生降解时间越长。虽然有关技术资料均对焊接温度、熔融时间等指标作了明确规定,在一定条件下,并非都能达到可靠焊接效果。具体问题要具体分析,详见第二章第十节内容。
至于焊缝清理,有关资料与技术要求规定:焊缝清理后,应低于型材平面0.3mm左右,清理宽度为1.5~2.0mm。一般清角工具和设备也是按此标准设计的。笔者认为不妥。焊缝位置在门窗构建中均处于应力集中,且在外力作用下,易受破坏的部位。焊缝清理后,不仅焊接截面减少,抗拉与剪切性能差,而且形成应力传递不稳定曲线力阻,抗弯曲和冲击性能明显减弱。适宜的清角办法,应是在不影响装配与美观情况下,焊肉应略高于型材0.3~0.5mm。
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