1、文章编号 1009-6825 2011 29-0191-02浅谈塑料门窗焊角开裂成因和预防措施王志禹摘 要 针对塑料门窗在制作、运输、安装及使用过程中常见的焊角开裂毛病进行了探讨，归纳了焊角开裂的一般规律，分析了焊角开裂的基本表现形式与原因，并从质量、焊接工艺、安装过程三方面入手提出了防治措施，以指导实践。关键词：塑料门窗，焊角开裂，规律，原因，措施中图分类号：TU758.1文献标识码：A0 引言随着社会的不断进步，人们生活水平的不断提高，对建筑节能和门窗的质量要求也越来越高。塑料门窗以它诸多优点被越来越多的人所认可。因此 对塑料门窗的质量要求也越来越高。焊角开裂是塑料门窗在制作、运输、安装及
2、使用过程中常见的毛病。一旦发生焊角开裂，均宣告开裂的框、扇报废。这除了会给生产厂家造成经济损失外，还能引发另外的麻烦。因此，了解、认识引起焊角开裂的原因，有效的避免焊角开裂在生产实践中的发生，是摆在我们面前急需解决的问题。1 焊角开裂的一般规律1） 沿焊缝开裂的多,沿型材本体开裂的少。2） 推拉扇小面开裂的多,大面开裂的少。3） 框底部开裂的多,上部开裂的少。4） 压条长的裂的多,短的裂的少。5） 壁薄型材裂的多,壁厚型材裂的少。6） 冬天低温施工裂的多,高温施工裂的少。2 焊角开裂的基本表现形式与原因在塑料门窗的组装和使用过程中,焊角开裂通常有三种表现形式：一种是沿着焊缝整体开裂并且裂缝会一
3、直扩展到焊角的根部。另一种是起始在焊缝处不规则的开裂，当裂缝扩展至焊缝长度的 1/31/2 处转折向型材断面方向。第三种是在距焊缝约 3 mm4 mm 处沿型材断面开裂。焊角开裂的原因和形式既与型材的内在质量有关 如原材料配方和挤出成型等，又与焊接工艺和安装方法有关，如焊接工艺不当易在焊角区形成外应力等，这些因素都会导致焊角开裂。对于第一种焊角的开裂形式，其根本原因是型材的焊角强度低，而影响焊角强度的主要因素有：低品质的原材料、不合理的配方，型材的可焊性差，焊接设备性能不满足要求，工艺参数选择不佳及焊接的环境温度低，焊接的型材熔融不充分，焊接余量和进给压力过大或过小。当上述这些情况出现时，就有
4、可能因型材强度低而发生焊角开裂。第二种焊角开裂与第一种开裂的形式相似，也出现在门窗的安装和搬运过程中。但发生的原因却不相同，这种焊角开裂方式主要与型材受到较大的外应力有关。外应力不仅大于型材的焊角强度，而且也大于型材的自身强度，这是焊角开裂后焊缝扩展会发生转折的原因，也是塑料型材应力开裂的表现之一。第三种焊角开裂的形式除了外应力的成因和作用方式与第二种相似外，还与内应力有关。在门窗、扇型材焊接时，焊板温度达到 240 260 ，但距端面附近型材却处于常温状态，这样就在焊接区和过渡区之间形成了一个所谓的“温度过渡区” 。在狭小的温度区却形成很大的温度梯度，当加热完毕，型材端面熔融后，型材就进入了
5、焊接和冷却阶段，这一冷却过程实际是一个“骤冷”过程。由于作为构成型材的主材料聚氯乙烯是高分子材料，一方面它是热的不良导体，在骤冷过程中，型材各部分的冷却温度和速度会有很大差别，另一方面，又由于它是无定形高聚物，具有较高的热膨胀系数，所以在焊接的温度过渡区就由于型材冷却收缩不均匀而产生内应力，这种内应力具有较强的破坏作用，它可以使焊角产生开裂，这也是高分子材料典型的内应力开裂现象，而且，焊接温度与环境温度相差越大，产生内应力就越大。内应力既可以单独作用，也可以和引起第二种焊角开裂形式的那种外应力复合作用，而且一旦和外应力共同作用，则可以大大加剧焊角破坏的可能性。焊角温度过渡区的内应力破坏作用可以
6、发生在从焊接完成后的停放开始，一直到门窗安装作用过程中的每一个环节。由于在温度过渡区内存在的内应力，所以在内应力或内、外应力的共同作用下，焊角就会从温度过渡区开裂，而不是从焊缝开始开裂，这是与其他应力作用形式的不同之处。3 减少焊角开裂的措施1） 型材质量。除了我们经常提到的型材原料、配方、挤出工艺因素外， PVC 塑料型材横断面的尺寸精度、形位公差对焊角质量的影响也很大。横断面尺寸和壁厚越大，焊角强度越大。同时型材的尺寸精度、形位公差越高，型材焊接时产生错位、焊缝接触面减小影响焊接质量的因素越小，因此我们应该严格控制选择型材的外观尺寸。2） 型材在组装加工过程中的下料质量和焊接工艺。型材下料
7、的几何尺寸精度如长度、角度必须保证。如果型材下料误差过大，型材两端45角切割超过公差、中梃焊接框口的位置误差等，都会造成焊接熔化量不均致使焊好后的框或扇内应力大，产生角部开裂。焊接工艺条件的制定对塑料门窗质量的影响较为明显，其反映是成窗焊角部位强度优劣将直接影响成品质量。在组装成品窗的整个工艺过程中，必须严格制定和控制焊接工艺参数，保证成窗焊接质量。塑料门窗的焊接工艺应从设备的机械原理、结构、参数的设置及型材材质、外观精度、工作环境、操作方法等方面综合分析。焊板的设置温度和实际温度的吻合性要好，设置的加热温度过高或过低都将使焊角强度降低，设备的进给压力要选择一个最佳值，同时注重前、后压钳压力的设置应保证型材不变形、不位移 防止焊接处错位，平面和立面错位都减少了焊接面积，同时注重保持焊布的清洁，有塑料残渣要随时刮掉，定期更换焊布。最后我们要注意，不宜采用同一工艺参数焊接不同品种规格的型材或不同厂家的型材，而应该通过试验选择合适的工艺参数。
