بررسی تاثیر فاکتور های مختلف در استحکام لوله های پلی اتیلن جوشکاری شده به روش الکتروفیوژن و سر به سر

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقاله 2، دوره 9، شماره 4، اسفند 1394، صفحه 9-20   

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

علیرضا عراقی¹؛ امین اخباری زاده^{* 2}؛ محمد حسین پایدار³

¹دانشجوی دکتری، گروه مهندسی متالورژی و مواد، دانشکده مهندسی شیمی و مواد، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی

²دکتری، گروه مهندسی متالورژی و مواد، دانشکده مهندسی شیمی و مواد، واحد شیراز، دانشگاه آزاد اسلامی

³دکترا، گروه مهندسی متالورژی و مواد، دانشکده مهندسی، دانشگاه شیراز

چکیده

جوشکاری لوله های پلی اتیلن به دو شکل جوشکاری سر به سر (butt-fusion) و الکتروفیوژن انجام می گیرد. در طول جوشکاری الکتروفیوژن دو سر لوله ای که قرار است به هم متصل شوند به داخل یک کوپلر فرستاده می شوند. کوپلر دارای سیم مقاومت الکتریکی است که برای ایجاد گرمای ذوب در سطوح جوش از آن ستفاده می شود. در این تحقیق تاثیر فاکتورهای موثر بر جوشکاری الکتروفیوژن از قبیل افزایش سرعت سرد کردن، تاثیر رطوبت در حین جوشکاری، ایجاد ضربه به گرده جوش قبل از اتمام سرد شدن، جوشکاری در دماهای کم و زیاد مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی تاثیر این عوامل از از آزمون کشش، آزمون لایه کنی ، بررسی سطح با کمک میکروسکوپ نوری میدان دید نزدیک و بررسی جوش با کمک رادیوگرافی (RT) استفاده شده است. نتایج بررسی ها نشان داد که جوش ها در اثر تغییر شرایط استاندارد، استحکام بسیار ضعیفی از خود نشان داده و محل سیم ها در کوپلر بعد از جوشکاری دچار اعوجاج می شود.

کلیدواژه‌ها

جوشکاری الکتروفیوژن؛ رادیوگرافی؛ استحکام برشی در لایه کنی

مراجع

[1]     Malpass DB. Introduction to Industrial Polyethylene: Properties, Catalysts, and Processes: John Wiley & Sons; 2010.

 

[2]     Peacock A. Handbook of Polyethylene: Structures: Properties, and Applications: CRC Press; 2000.

 

[3]     J. Bowman, “A review of the electrofusion joining process for polyethylene pipe systems”, Polymer Engineering & Science, Vol. 37, pp. 674-91, 1997.

 

[4]     J. R. Atkinson & I. M. Ward, “The joining of biaxially oriented polyethylene pipes”, Polymer Engineering & Science, Vol. 29, pp. 1638-41, 1989.

 

[5]     D. S. Caravaca, C. Bird & D. Kleiner, “Ultrasonic phased array inspection of electrofusion joints in polyethylene pipes”, Insight - Non-Destructive Testing and Condition Monitoring, Vol. 49, pp. 83-6, 2007.

 

[6]     Z. Chebbo, M. Vincent, A. Boujlal, D. Gueugnaut & Y. Tillier, “Numerical and experimental study of the electrofusion welding process of polyethylene pipes”, Polymer Engineering & Science, Vol. 55, pp. 123-31, 2015.

 

[7]     A. Guevara-Morales & P. Leevers, “Experimental and numerical investigation of barreling at the cut ends of solid and skinned PE pipes”, Polymer Testing, Vol. 31, pp. 557-63, 2012.

 

[8]     R. Kafieh, T. Lotfi & R. Amirfattahi, “Automatic detection of defects on polyethylene pipe welding using thermal infrared imaging”, Infrared Physics & Technology, Vol. 54, pp. 317-25, 2011.

 

[9]     M. Riahi, H. Arab & M. Ghanati, “Impact analysis of clearance occurring between polymeric pipe and connector in the process of electrofusion (EF) weldment of pipes”, Int J Adv Manuf Technol, Vol. 63, pp. 329-35, 2012.

 

[10] J. Shi, J. Zheng, W. Guo & Y. Qin, “Defects classification and failure modes of electrofusion joint for connecting polyethylene pipes”, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 124, pp. 4070-80, 2012.

 

[11] ISO. lastics pipes and fittings - Peel decohesion test for polyethylene (PE) electrofusion assemblies of nominal outside diameter greater than or equal to 90 mm, ISO 13954, 1997.