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随着国际社会对生态环境的进一步重视,广泛使用低碳环保型材料成为必经之路。相对过去常用的金属管道,聚乙烯管道无论是从经济角度还是环保角度都具有较大优势,为此在燃气输送、给排水管道设计施工中得到了广泛应用。为确保管道的安全性能,对管材的连接方式、接头性能的研究逐渐引起人们的重视。本文在宏观评定不同焊接电压的聚乙烯管电熔接头质量的基础上,采用X射线衍射仪和扫描电镜对电熔接头的微观组织结构进行分析,探讨焊接电压对电熔接头性能的影响,分析冷焊和过焊接头的失效机理。本文选用电熔焊接方法,采用五组不同的焊接电压,不改变焊接时间,焊接公称外径为110mm的聚乙烯管。通过超声检测、拉伸剥离试验对用不同参数焊接得到的电熔接头进行质量评定。冷焊接头焊缝未有效融合,超声回波产生于套筒内表面,拉伸剥离时接头发生脆性断裂。过焊接头因产生电阻丝错位,超声回波会产生于管材内表面,拉伸剥离时的脆性剥离百分比较小,最大仅为11.71%。而合理参数焊接的电熔接头电阻丝均匀分布,拉伸剥离时在管材处断裂,焊缝不发生脆性断裂,承载能力最强。采用X射线衍射仪对从焊缝断口取得的聚乙烯粉末进行测试,当焊接电压为39.5V时,电熔接头结晶度最高,达到75.87%,其他焊接接头的结晶度均在管材和套筒母材结晶度之间,由此断定合适的焊接参数能够使聚乙烯充分结晶。采用扫描电子显微镜观察焊缝断面的银纹尺寸及分布,结果显示冷焊接头银纹较少且银纹纤维尺寸较小,过焊接头虽银纹分布广泛但存在纤维尺寸不均、横系纤维极少的现象。焊接电压为39.5V的电熔接头因在加热过程中分子链链段充分渗透缠结,承受载荷时分布广泛且均匀的银纹纤维有效抑制了裂纹的扩展,因而性能良好。