[发明专利]PTFE板焊接时的加压方法及加压装置

说明书

技术领域

本发明涉及PTFE板焊接时的加压方法及加压装置。

背景技术

随着世界工业技术的进步，尤其是航空航天、电子半导体、化工化学、环保工程、流体机械等工业快速发展，这些工业领域越来越离不开防腐材料。而今各种先进的防腐材料不断推陈出新，其中聚四氟乙烯(PTFE)以其优异的化学稳定性、耐高温和防腐蚀性、不粘性、优异的润滑性能等特性越来越受到人们的重视。PTFE作为一种特殊的防腐材料已经被许多工业领域所接受。

由于PTFE的不粘性，PTFE与PTFE之间的粘接一直没有得到真正解决，人们用了很多方法试图将PTFE于PTFE牢固粘接在一起，例如钠荼溶液处理粘接法，钠的液氨溶液处理粘接法等。其效果和粘接后拉伸强度都不达到原材料的力学性能的50％，效果很不理想。而且是焊接后焊缝不平整。不能满足当今环保、流体工程所要求的技术性能指标。

从理论上讲，对两块PTFE板的对接区采用加热至一定温度使之熔融、然后对熔体加压到一定压力并保温保压一段时间使得两块的对接区融合在一起，再冷却即可完成对接焊的焊接(粘接)过程。可现有技术有为何没有有关PTFE板对接焊的报导？也许在于经反复次试验后，仍无法得到物理力学性能优秀的焊缝。

发明内容

本发明的目的是提供一种PTFE板焊接时的加压方法，以该方法对PTFE板施压，其焊接(粘接)后的焊缝强度、断裂伸长率不得低于原板的物理力学性能80％。

本发明的PTFE板焊接时的加压方法，在对相对接的两块PTFE板的对接区加热的同时对对接区加压，加热区的熔体能够在承受压力的条件下在垂直于对接缝并与PTFE板平行的方向上自由流动。

本发明的有益效果：申请人在反复试验中发现，如何对熔体加压是保证焊缝性能的关键因素。申请人分析认为，也许两块PTFE板加热区的PTFE熔融并相互融合的过程，PTFE的体积可能会有或多或少的变化，如果只是对加热区施加一定的压力，而熔体在垂直于对接缝并与PTFE板平行的方向上不能自由流动，则PTFE的融合过程可能会受到或多或少的限制，从而导致对接缝(焊缝)的物理力学性能不能满足要求，焊缝不平整。

申请人正是发现了对接焊产生问题的原因，并采用加热区的熔体能够在承受压力的条件下在垂直于对接缝并与PTFE板平行的方向上自由流动的加压方法，解决了该问题，使得焊接后的焊缝的物理力学性能不低于原板的80％，并且焊缝平整。本发明的PTFE热焊时的加压技术非常好的解决了PTFE与PTFE之间的粘接问题，将原来的有限尺寸产品通过热焊接技术把产品做成无限大，完全可以满足环保及防腐工程的需求，而且保证粘接后的强度、断裂伸长率不得低于原板材或管材的物理力学性能80％。

上述的加压方法，对接区加热温度为350℃-390℃，压力为20-50MPa/cm²。

上述的加压方法，通过夹紧装置夹紧一块PTFE板，夹紧装置或被夹紧的PTFE板可沿垂直于对接缝并与PTFE板平行的方向上相对于另一块固定的PTFE板来回滑动；悬挂配重的绳索经过滑轮与夹紧装置相连，配重使得被夹紧的PTFE板沿垂直于对接缝并与PTFE板平行的方向上压紧另一块固定的PTFE板。由于夹紧装置或被夹紧的PTFE板可以相对于另一块PTFE板来回移动(滑动)，所以，两块PTFE板之间的PTFE熔体如果体积增大，则被夹紧的PTFE板就可移动而远离另一块PTFE板；两块PTFE板之间的PTFE熔体如果体积减小，则被夹紧的PTFE板就可移动而靠近另一块PTFE板；实现了加热区熔体的自由流动。同时，配重又使得被夹紧的PTFE板对另一块PTFE板产生一定的压力，从而使得对接区受压，加热区的熔体承受一定的压力。另外，这样加压方法还有一个好处，就是压力大小容易控制。申请人在试验中发现，如果在PTFE熔体处设置压力传感器来检测熔体的压力，压力传感器始终不能准确的检测出熔体的压力(有很大的偏差)，这可能是由于熔体的状态不是稳定的状态，而是一个逐渐熔融、状态不断变化的过程。所以以压力传感器来检测熔体的压力并以检测的压力数值不断调整压力的焊接试验，试验总是以失败(拉伸强度、断裂伸长率不得低于原板材或管材的物理力学性能50％)告终。以本加压方法实现加热区的熔体在承受压力的同时实现在垂直于对接缝并与PTFE板平行的方向上自由流动，简单巧妙，很容易实现。