Failure Analysis of High Density Polyethylene Butt Weld Joint

Tariq, Fatima; Naz, Nausheen; Khan, Muhammad Amir; Baloch, Rasheed Ahmed

doi:10.1007/s11668-011-9536-y

Cited by 24 publications

(12 citation statements)

References 16 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Regardless the high number of papers dealing with relationship between morphology and mechanical behavior of bulk polyethylene (e.g. [13 -16]) the constitution of the joints in welded PE pipes has been only rarely investigated [12,17]. An example of a welded connection in polarized light with visible changes in micro-structure can be seen in Fig.3.…”

Section: Butt Weld Descriptionmentioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

On crack propagation in the welded polyolefin pipes with and without the presence of weld beads

et al. 2015

View full text Add to dashboard Cite

Section: Butt Weld Descriptionmentioning

confidence: 99%

“…Papers are typically focused on the welding technology itself see e.g. [9,10] or material properties in the weld affected area [11,12]. A more complex study of different failure modes of polyolefin welded pipes is not yet available.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

On crack propagation in the welded polyolefin pipes with and without the presence of weld beads

et al. 2015

View full text Add to dashboard Cite

“…Для сварных соединений острые концентраторы (непровары, грат, резкие изменения толщины и др.) являются опасными де-фектами, учет которых при оценке несущей способности соединений обязателен [8][9][10][11].…”

Section: Introductionunclassified

The Stress-Strain State and Failure of Structural Elements With Sharp Stress Concentrators Under Bending

2017

PNRPU MB

View full text Add to dashboard Cite

Сапожников С.Б., Иванов М.А., Ярославцев С.И., Щербаков И.А. Напряженно-деформированное состояние и разрушение элементов конструкций с острыми концентраторами напряжений при изгибе // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Механика. - . -№ 4. -С. 40-55. DOI: 10.15593/perm.mech/2017 В работе рассмотрены два подхода к оценке прочности элементов конструкций из хрупкого материала с острыми концентраторами напряжений при трёхточечном изгибе: с использованием нелокальной теории прочности (в вершине острого надреза напря-жения усредняются на некоторой базе) и линейной механики разрушения (определяют-ся коэффициенты интенсивности напряжений и степени сингулярности). Широко ис-пользован метод конечных элементов (пакет ANSYS Workbench, 2D-постановка). Эти два подхода оказываются связанными анализом напряженного состояния у острых v-образных надрезов с соответствующими аппроксимациями поля напряжений, позво-лившими на основе оптимизационных процедур найти корректные значения коэффи-циентов интенсивности напряжений и степеней сингулярности. Проведены экспери-ментальные исследования прочности призматических образцов из органического стек-ла (ПММА) с v-образными концентраторами (двугранные углы 25, 90 и 120°) различной глубины при статическом трехточечном изгибе. В конечно-элементных расчетах с ис-пользованием нелокального критерия прочности получено, что острый надрез с дву-гранным углом до 90° ведет к увеличению нагрузки разрушения лишь на 15-20 % по сравнению с трещиноподобным вырезом (угол 25°) и хорошо согласуется с экспери-ментальными данными. Увеличение двугранного угла острого надреза с 25 до 120° ведет к повышению нагрузок разрушения в 1,5-2 раза. Исследована морфология по-верхности разрушения и показано, что неглубокие вырезы (до 1,5 мм) при изгибе имеют бороздчатую поверхность разрушения (высокая скорость и скачкообразная картина движения трещины), тогда как более глубокие вырезы (2,5-5 мм) характеризуются медленным распространением трещины и гладкой поверхностью разрушения. Инфор-мация о шаге бороздок оказалась необходимой при назначении размера зоны осред-нения напряжений в нелокальном критерии прочности. © ПНИПУ Ключевые слова:острый v-образный вырез, изгиб, хрупкое разрушение, полиметилметакрилат, коэффициент интенсивности напряжений, сингулярность, нелокальная теория прочности  Сапожников Сергей Борисович -доктор технических наук, профессор,

show abstract

“…High welding capability of PE has been very useful to join PE materials through various fusion joining techniques [1]. Butt fusion welding, electrofusion welding, and extrusion welding are the most widely used joining methods for high density polyethylene (HDPE) pipes [2][3][4][5][6][7][8][9]. Because of a low cost and relatively simple procedure, hot plate butt fusion welding has prolonged enormous popularity for welding of PE pipes in the plastic pipe industry.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…Because of a low cost and relatively simple procedure, hot plate butt fusion welding has prolonged enormous popularity for welding of PE pipes in the plastic pipe industry. In such welding process, melting point is an important parameter and should be considered during joining the different grades of PE satisfactorily [8]. During welding of PE pipes, the mobile macromolecules change their location and the joint parts cool down under pressure for a sufficient period of time.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Microstructure and Mechanical Properties of the Butt Joint in High Density Polyethylene Pipe

Pokharel

Kim

Choi

2016

International Journal of Polymer Science

View full text Add to dashboard Cite

The microstructure and mechanical properties of the butt joint in high density polyethylene (HDPE) pipes were evaluated by preparing the joints with increasing the cooling time from 10 s to 70 s before pressure created for fusion of the pipes. Here, cold fusion flaws in HDPE butt joint were created with increasing the cooling time around 70 s caused by the close molecular contact followed by insufficient interdiffusion of chain segments back and forth across the wetted interface. The tensile failure mechanism of the welded pipes at different fusion time was projected based on the tensile test of dog-bone shaped, fully notched bar type as well as round U-notched specimens. The mechanical properties of the joints at different fusion time were correlated with the corresponding fracture surface morphology. The weld seam as well as tensile fracture surfaces were etched using strong oxidizing agents. The crystallinity of surface etched weld zone by potassium permanganate based etchant was found higher than unetched sample due to the higher susceptibility of amorphous phase of polyethylene with oxidizing agent. The U-notched tensile test of butt welded HDPE pipe and surface etching of the weldments provided clear delineation about the joint quality.

show abstract

Failure Analysis of High Density Polyethylene Butt Weld Joint

Cited by 24 publications

References 16 publications

On crack propagation in the welded polyolefin pipes with and without the presence of weld beads

On crack propagation in the welded polyolefin pipes with and without the presence of weld beads

The Stress-Strain State and Failure of Structural Elements With Sharp Stress Concentrators Under Bending

Microstructure and Mechanical Properties of the Butt Joint in High Density Polyethylene Pipe

Contact Info

Product

Resources

About