PP材料热风焊工艺试验研究

摘要：冷藏系列保温箱箱内顶角封组装传统工艺为气动铆接加打胶方式，此工艺生产效率低下、材料成本较高、打胶后箱内空气质量差等，现通过设计及工艺优化，顶角封及其搭接板材质改进为PP及CFRTP塑料，对塑料热风焊工艺及操作技巧研究十分必要。本文通过试板塑料焊接工艺试验的不断摸索，总结了热风焊操作技巧，并在弹药保温箱生产中得以应用良好。

关键词：顶角封 塑料焊接 热风焊

在冷藏保温箱箱内顶角封组装生产中，为提高生产效率、节约材料成本、改善箱内空气质量，现采取新工艺将顶角封由铝合金材质改为热塑性材料PP（聚丙烯），板厚为3mm，内顶板和内侧板分别由铝合金材质、不锈铁MGSS改为热塑性材料CFRTP，板厚为1.5mm，为实现箱内顶角封组装新工艺，需完成塑料焊接工艺研究。根据新工艺中采用的塑料材料及特性，首先确定焊接方法为热风焊。热风焊这一焊接方法在本公司保温箱的生产运用属于空白，因此，热风焊焊接操作方法及技巧有必要进行深入研究。

1 热风焊技术简介

1.1 热风焊术语和定义

热风焊 hot-gas welding。

塑料焊接面及塑料焊条或焊丝被热风烘成塑性状态，再通过外压使其连接在一起的焊接方法。包括圆嘴热风焊、快速热风焊。本文讲述的是圆嘴热风焊焊接操作技巧。

1.2 热风焊焊接工艺类型、代号和特点

热风焊焊接工艺类型、代号和特见表1。

2 热风焊焊接工艺及试验

2.1焊前准备

2.1.1 焊接机具：热风焊枪DSH-C 1000W；

2.1.2 焊条选择：材质为PP，规格为δ2.5*5*1000；

2.1.3 清洁要求：被焊工作表面、焊条以及热风中不应含水、灰尘及油；

2.1.4将焊条正面端头5mm左右处削成斜角；

2.1.5 组对板材。将板材压紧固定，使其组装间隙不大于0.5mm。

2.2操作步骤及方法

2.2.1用热风焊枪加热工件待焊区域和焊条端部5－10mm，成柔软状态。一般塑料板材加热到130－140度时即成柔软状态；

2.2.2 将焊条斜角面与待焊接面贴合并稍加用力，使其牢固，保持焊条垂直于工件；

2.2.3 将力垂直作用焊条，用焊枪反复快速加热焊条及待焊缝区域，如图1所示，待形成熔池后向焊接方向用力送进。

2.2.4 焊接结束收尾时，将裁纸小刀用焊枪热风预热，顺着焊接方向将焊条切断。

2.3关键要点

塑料焊接需一次完成，很难进行二次焊接和缺陷修复。那么焊接温度控制及其操作方法非常重要。

1）焊条端头削成斜角为30度，焊接起头时易于与待焊接面贴合且焊接牢固；

2）调试合适的热风焊枪的热风温度，经多次工艺试验350-450度为宜；

3）焊接前，加热焊条与待焊接面，观察其至柔软状态后，将焊条轻放于待焊接面，然后向上稍稍提起焊条，大约5mm左右，能有拔丝状态即可向下施加压力，将焊条与待焊接面焊接牢固；

4）焊接时，采用右焊法，加热焊条与被焊接面过程中，焊炬与工件夹角成30度左右，焊矩与工件距离5－10mm，此处温度为200-260度，可以获得理想的焊接温度；其摆动频率为每秒2次，摆动幅度10mm左右，此操作方法是为了控制加热温度，温度过高会造成焊条和母材烧焦而无法焊接。

5）焊接过程中，观察熔池状态，一般呈液态粘稠状，即可将焊条与焊接方向成75度左右用力送进，用力大小大约为1.5-2Kg，焊接速度一般为150-250mm/min。熔池状态与送进力度、焊接速度直接影响焊接牢固性，不规范的操作容易使其不熔合造成焊条脱落。

2.4 试件性能试验

2.4.1 试件如表2所示。

2.4.2试件分别制取试样进行性能检测。试件机械性能试验的取样项目和数量按GB/T4280。

2.4.3力学性能试验按GB/T4282和GB/T4283进行。

3 试验结果分析

3.1 PP热塑性材料焊接试件的焊接工艺性能和焊接质量。

试验表明，进行PP与PP平对接、CFRTP与CFRTP平对接、CFRTP与PP平搭接、CFRTP与PP平对接四项工艺试验，各项试验合格。

3.2推广价值

在冷箱系列产品顶角封组装生产中，用塑料材质代替不锈钢和铝板，节能降耗30%，产生一定的经济效益。用塑料焊接代替气动铆接加打胶工艺，不仅可以省去气动铆接工序，生产效率提高50%，也可以有效改善箱内空气质量，满足客户提出的要求。此操作方法的研究给公司其他产品工艺设计提供新思路、新方向。

4 结论

在冷箱系列产品顶角封组装生产中，用塑料材质代替不锈钢和铝板，采用PP焊条进行热风焊，工艺可行。

参 考 文 献

［1］潘际銮，郭世康等.焊接方法及设备.北京：机械工业出版社，1992.