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PE管材相对于金属管材,具有卫生环保、比重轻、不易破裂、不生锈、管壁阻力小、韧性好等优点。经过几十年的发展,塑料管材的生产工艺和设备已经相当成熟,而影响管道系统质量的关键之处在于管材之间的连接部位。塑料管材的连接有多方式,其中管材热焊接方式被普遍采用。本文应用Polyflow有限元软件,对PE管的扩口热成型和热熔对接焊过程进行了数值分析,实验研究了 PE管加工温度和使用温度对管材性能的影响,为实际生产提供了理论支持和工艺指导。采用有限元方法,研究了加热温度、成型时间和滑移系数对PE实壁管扩口热成型的影响,发现加热温度和成型时间在合理区间内改变时,对扩口热成型结果影响不大,但加热位置的选择对改善热成型制品的质量比较关键。滑移系数对PE实壁管扩口热成型影响较大,滑移系数过小使成型制品容易产生空隙;滑移系数过大可填充空隙,但会降低制品变形区端部外侧的外形质量。采用有限元方法,研究了滑移系数对CGF-RTP复合管扩口热成型的影响,发现其结果与滑移系数对PE实壁管扩口热成型影响结果类似;但相较于PE实壁管,CGF-RTP管材对滑移系数大小更加敏感;在同等滑移系数下,CGF-RTP管材扩口热成型后的空隙更大,制品变形区端部外侧的质量更差。采用有限元方法,研究了加热温度对的热成型后的PE实壁管之间的热熔对接焊的影响。结果表明:所设加热温度下,可得到形状尺寸较好的焊接接头,且焊接面间的压力可以达到兆帕级别;焊接过程中,PE实壁管端熔体的最大流动速度出现在第一时间填充空隙的熔体处,且随焊接的进行,速度最大值不断增大;由于焊接界面处熔体速度低于远离界面区域处熔体的速度,熔体过多的流向远离焊接界面方向,使焊接界面处产生空隙。采用实验方法,按照CGF-RTP复合管加工过程中的基体管加工温度,PE实壁管和CGF-RTP复合管的使用温度对PE管进行了实验研究。管材全壁面被加热时,CGF-RTP复合管和PE实壁管在高度方向的应变值随温度增大而增大,且PE实壁管应变值增幅更大。管材内或外壁面被加热时,随温度升高,PE实壁管在高度和厚度方向上应变增加值较大,径向应变也呈增大趋势,且内外径应变相差不大;随温度升高,CGF-RTP复合管高度和厚度方向的应变增加值较小,径向应变值呈增大趋势,且内径应变值大于外径应变值。