[实用新型]用于电熔接头剥离试验的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检验高强度电熔接头粘结强度且方便客观定量评价的剥离试验方法以及一套相应的试验装置，特别是一种用于电熔接头剥离试验的装置。 

背景技术

聚乙烯管韧性好、抗冲击、耐腐蚀，且使用寿命长、运行能耗和维护成本低，在石油、化工、市政等领域得到了越来越多的应用。电熔接头是聚乙烯管最广泛使用的连接方式之一，也是管道系统安全的薄弱环节。研究表明电熔接头的主要失效原因是管材与套筒之间焊接界面的粘结性能没有达到要求。 

剥离试验可以有效模拟电熔接头被剥离的过程，能够反映接头抗剥离性能，被认为是评价聚乙烯管材/电熔承口熔接质量的有效手段之一。ISO13954-1997 Peel decohesion test for PE electrofusion assemblies of nominal outside diameter greater than or equal to 90mm以及国内与之等同的GB/T 19808-2005《塑料管材和管件，公称外径大于或等于90mm的聚乙烯电熔组件的拉伸剥离试验》，是目前进行拉伸剥离试验的主要参考标准。标准详细介绍了拉伸剥离试验方法：从电熔接头切割下来的测试样条，竖直固定，在拉伸载荷的作用下，试样熔融面逐渐被剥离。 

一次有效剥离要求试样沿着或靠近熔融区平面失效。但是研究表明，焊接结合面所能承受的力高于套筒及管材本身所能承受的力。因此按照现有标准规定的拉伸剥离试验方法来检测高强度接头焊接质量时，管材会在熔融面被剥开前发生断裂，很难实现有效剥离。具体原因是：剥离过程中，试样承受拉伸载荷；拉伸力较小时，由于高强度接头使熔融区具有很高的整体强度，焊接界面不会发生破坏；与此同时，强度相对较小的管材发生严重弯曲变形和拉伸变形；拉伸载荷继续增大，管材处聚乙烯相较焊接区域的聚乙烯优先屈服，并在熔融平面被剥离之前发生韧性破坏。故常规剥离试验方法无法检测高强度接头的熔融区质量。 

此外，现有标准通过管壁、管件壁或融合面剥离后的破坏特征和脆性剥离百分数表征组件的剥离强度。一方面，试样表面破坏特征易受试验环境和试验操作影响，不利于保证检测结果的准确度；另一方面，脆性剥离百分数依赖于人眼对失效形式的主观判断，不利于保证检测结果的精度。因此，按照现有标准规定的剥离试验方法，难以发展出一个客观定量指标来表征电熔组件的剥离强度，制约了标准的进一步推广。 

随着电熔接头技术的发展，被检测接头强度不断提高，需要一种针对高强度接头行之有效且方便客观定量评价其粘结强度的剥离试验方法。但是，国内外尚无满足上述要求的剥离试验方法。 

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种可以用来检验高强度接头焊接质量且方便客观定量评价的剥离试验装置及方法。 

为解决技术问题，本实用新型的解决方案是： 

提供一种用于电熔接头剥离试验装置，包括力学拉伸试验机，还包括承载平台、端部压板、尾部压板、可拆卸接头和链条；承载平台上表面的中间区域、端部压板下表面和尾部压板下表面均具有交错的纵横纹路；端部压板、尾部压板与承载平台之间通过螺栓连接用于固定试样；承载平台还通过螺栓与可拆卸接头连接，可拆卸接头与拉伸试验机下夹具通过销相联；链条的一端与试验机上夹具相联，另一端通过销与设于试样上的牵引孔相连。 

作为一种改进，所述承载平台上开有8个贯穿的螺纹通孔，其下表面环绕平台中心开有4个螺纹盲孔；端部压板开有两个贯穿的光孔，尾部压开有四个贯穿的光孔；所述可拆卸接头包括法兰和圆柱底座，法兰在对应承载平台下表面的四个螺纹孔的相对位置开有四个光孔，圆柱底座开有横向的销孔。 

本实用新型中的装置，其用于电熔接头剥离试验的方法，包括以下步骤： 

（1）按照GB/T 19808-2005的要求加工试样，然后在试样电熔套筒的表面加工一个深至加热电阻丝上表面的沟槽，以减小焊缝接合面处的有效长度；并在试样的套筒伸长端开设牵引孔，牵引孔的中心位于套筒的上下中线，且与第一根电阻丝、套筒根部之间的距离相等； 

（2）将试样放在承载平台中央，用尾部压板固定试样管材伸长段并尽量抵住试样套筒的根部；根据试样接头部分的长度和试样上牵引孔的位置，确定端部压板的位置后夹紧试样的接头；  

（3）将链条的一端与试验机上夹具相联，另一端通过销与试样的牵引孔相连； 

（4）确认试样固定牢靠、管材紧贴承载平台，并且牵引孔中心、承载平台中心均在上下夹具的中心轴线上；