प्रगत उपकरणे निर्मिती उद्योग असलेल्या औद्योगिक देशांमध्ये, एकूण उत्पादन मूल्यापैकी अंदाजे ५०% वाटा वेल्डिंग-संबंधित उद्योगांचा असतो. बाजारातील स्पर्धात्मकता वाढवण्यासाठी, उत्पादक अधिकाधिक उत्पादन कार्यक्षमता आणि कमी उत्पादन खर्चाची मागणी करत आहेत. वेल्डिंगची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी, असाधारण वेल्डिंग पॅरामीटर्स वापरण्यासारख्या विविध पद्धती वापरल्या जातात.संकरित वेल्डिंगमल्टी-वायर किंवा मल्टी-आर्क वेल्डिंग आणि सुधारित वेल्डिंग वायर्सचा अवलंब केला जाऊ शकतो. या प्रगत वेल्डिंग प्रक्रियांनी वेल्डिंग उत्पादन कार्यक्षमतेत लक्षणीय सुधारणा केली आहे, त्यांना व्यापक अनुप्रयोग मिळाला आहे आणि महत्त्वपूर्ण योगदान दिले आहे.प्रगत वेल्डिंग तंत्रज्ञान.

२१ व्या शतकात प्रवेश करताना, विज्ञान आणि तंत्रज्ञानाच्या जलद विकासामुळे, उच्च-कार्यक्षम वेल्डिंगकडे वाढते लक्ष वेधले गेले आहे आणि ते देशांतर्गत तसेच आंतरराष्ट्रीय स्तरावर वेल्डिंग तंत्रज्ञान संशोधन आणि उपयोजनातील एक विकासाचा प्रवाह बनले आहे. पूर्वी, उच्च-कार्यक्षम वेल्डिंगमध्ये, वेल्डिंग सामग्रीमधील सुधारणा हे मुख्य लक्ष होते. अलिकडच्या वर्षांत, वेल्डिंग ऑटोमेशनमधील सुधारणांनी उच्च-कार्यक्षम वेल्डिंग तंत्रज्ञानाच्या विकासाला चालना दिली आहे, आणि उच्च-गती वेल्डिंग किंवाउच्च-ठेव दर वेल्डिंगभविष्यातील विकासाची दिशा बनली आहे. तथाकथित "उच्च-कार्यक्षमता वेल्डिंग तंत्रज्ञान" म्हणजे मूलतः उच्च-गती वेल्डिंग, उच्च-निक्षेपण-दर वेल्डिंग आणि उच्च वेल्डिंग कार्यक्षमता वेल्डिंग यांसारख्या तंत्रज्ञानांचा संग्रह होय.

(1) वेल्डिंग कार्यक्षमता सुधारण्याचे दृष्टिकोन

वेल्डिंग उत्पादन कार्यक्षमता सुधारण्यामध्ये दोन पैलूंचा समावेश होतो: एक म्हणजे उच्च-डिपॉझिशन-रेट वेल्डिंग, ज्याचा उद्देश वेल्डिंग सामग्रीचा वितळण्याचा दर वाढवणे आहे, ज्यामध्ये प्रति युनिट वेळेत अधिक वेल्डिंग सामग्री वितळवणे आवश्यक असते, जे प्रामुख्याने जाड प्लेट वेल्डिंगसाठी वापरले जाते, ज्याचा डिपॉझिशन दर ३० किलो/तास पर्यंत असतो; दुसरे म्हणजे उच्च-गती वेल्डिंग, ज्याचा उद्देश वेल्डिंगचा वेग वाढवणे आहे, ज्याचा मूळ आधार वेल्डिंग उष्णता इनपुट साधारणपणे अपरिवर्तित ठेवून वेल्डिंगचा वेग वाढवताना वेल्डिंग करंट वाढवणे हा आहे, जे प्रामुख्याने पातळ प्लेट वेल्डिंगसाठी वापरले जाते, ज्याचा वेल्डिंग वेग सामान्य CO₂ गॅस शील्डेड वेल्डिंगच्या सुमारे ३-८ पट असतो.

सध्याच्या संशोधन आणि विकास तसेच उत्पादन वापराच्या परिस्थितीनुसार, वेल्डिंग उत्पादन कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी खालील दृष्टिकोन आहेत:

• वेल्डिंग डिपॉझिशन रेट वाढवण्यासाठी शिल्डिंग गॅसेसच्या विविध संयोजनांद्वारे वायर वितळण्याचा कमाल वेग सुधारा.
• वेल्डिंगची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी हायब्रीड उष्णता स्रोतांचा वापर करा, जसे की लेझर-आर्क हायब्रीड वेल्डिंग, लेझर-प्लाझ्मा आर्क हायब्रीड वेल्डिंग, इत्यादी.
• वेल्डिंग उत्पादन कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी मल्टी-वायर फीडिंग किंवा हॉट-वायर फीडिंगचा अवलंब करा, जसे की ट्विन-वायर (किंवा मल्टी-वायर) गॅस शील्डेड वेल्डिंग, मल्टी-वायर सबमर्ज्ड आर्क वेल्डिंग, हॉट-वायर गॅस शील्डेड वेल्डिंग, इत्यादी.
• आर्क पेनिट्रेशन क्षमता वाढवण्यासाठी, वेल्ड क्रॉस-सेक्शनल आकार कमी करण्यासाठी आणि वेल्डिंग कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी सक्रिय घटकांच्या अद्वितीय रासायनिक गुणधर्मांचा उपयोग करा, जसे की ए-टीआयजी वेल्डिंग, ए-लेझर प्रक्रिया, इत्यादी.
• वेल्ड क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र कमी करण्यासाठी आणि जमा होणाऱ्या धातूचे प्रमाण कमी करण्यासाठी ग्रूव्हचा आकार कमी करा, जसे की नॅरो गॅप वेल्डिंगमध्ये.
• वेल्डिंगचा वेग वाढवण्यासाठी वेल्डिंग पॉवर सोर्सच्या विशेष आउटपुट वेव्हफॉर्मचा अवलंब करा.

सध्या, आंतरराष्ट्रीय व्याख्याउच्च-कार्यक्षम मेटल ॲक्टिव्ह गॅस (MAG) वेल्डिंग(डीव्हीएस-क्रमांक ०९०९-१ पहा) नुसार: १.२ मिमी व्यासाच्या वायरसाठी, १५ मीटर/मिनिट पेक्षा जास्त वायर फीडिंग गती किंवा ८ किलो/तास पेक्षा जास्त डिपॉझिशन दरासह केलेल्या मॅग वेल्डिंगला उच्च-कार्यक्षम मॅग वेल्डिंग म्हणतात. काही उच्च-कार्यक्षम मॅग वेल्डिंगची डिपॉझिशन कार्यक्षमता २० किलो/तास पर्यंत पोहोचू शकते.

(2) उच्च-कार्यक्षमता एमएजी वेल्डिंग साहित्य

सध्या, मॅग वेल्डिंगची डिपॉझिशन कार्यक्षमता सुधारण्याच्या उपायांपैकी, वेल्डिंगसाठी सॉलिड वायर्सऐवजी फ्लक्स-कोर्ड वायर्स वापरणे हा एक सर्वाधिक वापरला जाणारा उपाय आहे. आयर्न पावडर असलेल्या मेटल-कोर्ड वायर्स वापरल्याने सॉलिड वायर्सच्या तुलनेत डिपॉझिशन कार्यक्षमता ५०% पेक्षा जास्त वाढू शकते. याव्यतिरिक्त, शिल्डिंग गॅसच्या रचनेत बदल केल्याने वायरची डिपॉझिशन कार्यक्षमता लक्षणीयरीत्या सुधारू शकते.

• १.०-१.२ मिमी व्यासासाठी भरीव तारा योग्य आहेत. खूप पातळ तारांमध्ये अपुऱ्या ताठरतेमुळे उच्च-गती वायर फीडिंगला जुळवून घेणे कठीण होते; तर १.२ मिमी पेक्षा जास्त व्यासाच्या तारांद्वारे उच्च प्रवाहाखालीसुद्धा स्थिर फिरत्या आर्कचे हस्तांतरण करणे सोपे नसते.
• फ्लक्स-कोर्ड वायर्स १.२ ते १.६ मिमी व्यासाच्या असू शकतात. मेटल-कोर्ड आणि स्लॅग-फॉर्मिंग फ्लक्स-कोर्ड वायर्स दोन्ही मोठ्या वेल्डिंग पॅरामीटर्ससह उच्च-कार्यक्षम मॅग वेल्डिंग साध्य करू शकतात. विशेषतः मेटल-कोर्ड वायर्सच्या बाबतीत, मेटल पावडरच्या उच्च फिलिंग रेटमुळे (४५% पर्यंत), ३८०A वेल्डिंग करंट आणि ३८V वेल्डिंग व्होल्टेजच्या वेल्डिंग पॅरामीटर्ससह १.६ मिमी व्यासाची मेटल-कोर्ड वायर वापरताना, वायर वितळण्याचा दर ९.६ किलो/तास पर्यंत पोहोचू शकतो.

मेटल-कोर्ड वायर्सचे ड्रॉपलेट ट्रान्सफर हे सॉलिड वायर्ससारखेच असते. फ्लक्स-कोर्ड वायर्सचे वेल्डिंग पारंपरिक स्प्रे ट्रान्सफर आणि हाय-स्पीड शॉर्ट-सर्किट ट्रान्सफरच्या स्वरूपात केले जाऊ शकते, परंतु त्याद्वारे रोटेटिंग आर्क ट्रान्सफर तयार करता येत नाही. रुटाइल फ्लक्स-कोर्ड वायर्सचा कमाल वायर फीडिंग वेग ३० मीटर/मिनिटपर्यंत पोहोचू शकतो, आणि बेसिक फ्लक्स-कोर्ड वायर्सच्या वायर फीडिंग वेगाची उच्च मर्यादा सुमारे ४५ मीटर/मिनिट आहे, तसेच वायर मेल्टिंग रेट २० किलो/तास पर्यंत असतो.

(3) उच्च-कार्यक्षमता मॅग वेल्डिंगमधील थेंब हस्तांतरणाचे प्रकार

पारंपरिक मॅग वेल्डिंगमध्ये, वेल्डिंग करंट वाढल्याने, थेंब हस्तांतरणाचे स्वरूप शॉर्ट-सर्किट हस्तांतरण, गोलाकार हस्तांतरण ते स्प्रे हस्तांतरण असे बदलते. चांगल्या वेल्ड निर्मितीची खात्री करण्याच्या अटीवर, थेंब स्प्रे हस्तांतरणासाठी मर्यादित करंट सुमारे 400A असतो.

उच्च-निक्षेपण-दराच्या एमएजी वेल्डिंगमध्ये, बहु-घटक शिल्डिंग वायूंच्या भौतिक गुणधर्मांचा व्यापकपणे उपयोग करून आणि वायरची लांबी योग्यरित्या वाढवून, अपारंपरिक एमएजी वेल्डिंगच्या उच्च-प्रवाह आणि उच्च-व्होल्टेज श्रेणीमध्ये वायर वितळण्याचा वेग मोठ्या प्रमाणात वाढवता येतो, आणि त्याच वेळी, थेंब हस्तांतरणाच्या स्वरूपातही आवश्यक बदल होतात. त्याची मूलभूत रूपे आहेत: सामान्य स्प्रे हस्तांतरण, उच्च-गती शॉर्ट-सर्किट हस्तांतरण, फिरणारे स्प्रे हस्तांतरण आणि उच्च-गती स्प्रे हस्तांतरण.

• सामान्य स्प्रे हस्तांतरण चापच्या क्षेत्रातउच्च-गती वेल्डिंगस्प्रे ट्रान्सफर आर्कचा वायर फीडिंग वेग 15-20 मीटर/मिनिट या श्रेणीत असतो.
• उच्च-गती शॉर्ट-सर्किट ट्रान्सफर आर्क१५-२० मीटर/मिनिट या वायर फीडिंग गतीच्या मर्यादेत वेल्डिंग व्होल्टेज कमी करून आणि ड्राय एक्सटेंशन वाढवून हाय-स्पीड शॉर्ट-सर्किट ट्रान्सफर आर्क मिळवला जातो. ड्राय एक्सटेंशन ४० मिमी पर्यंत वाढल्यामुळे, वायरचे टोक मऊ होते आणि वायरच्या अक्षापासून १-२ मिमीच्या ऑफसेटसह फिरू लागते. फिरणाऱ्या वायरच्या टोकामुळे वेल्डच्या दोन्ही बाजूंना नियतकालिक शॉर्ट-सर्किट ट्रान्सफर तयार होते.
• फिरणारा स्प्रे हस्तांतरण चापजेव्हा उच्च प्रवाहामुळे तारेचे टोक नरम होते आणि आर्क बलामुळे विचलित होते, तेव्हा फिरणारा आर्क तयार होतो. १-२ मिमी व्यासाच्या तारांसाठी, तार पुढे ढकलण्याचा वेग २५ मीटर/मिनिट किंवा त्याहून अधिक असणे आवश्यक असते आणि समतुल्य किमान वेल्डिंग प्रवाह सुमारे ४५०A असतो. तारेच्या मोकळ्या टोकाचे तारेच्या अक्षापासून होणारे एकूण विचलन काही मिलिमीटर असते, जे वेल्डिंग दरम्यान उघड्या डोळ्यांनी पाहिले जाऊ शकते.
• उच्च-गती स्प्रे हस्तांतरण आर्कयाचे वैशिष्ट्य म्हणजे थेंबांचे अक्षीय हस्तांतरण, ज्यामध्ये वायर फीडिंगचा वेग २० मीटर/मिनिट पेक्षा जास्त असतो आणि थेंबाचा आकार साधारणपणे वायरच्या व्यासाएवढा असतो. आर्कमधील थेंबांच्या एकामागून एक होणाऱ्या हस्तांतरणाच्या तुलनेत, या प्रक्रियेचा परिणाम सर्वोत्तम असतो. थेंब वेगळे करण्याची प्रक्रिया त्याच प्रकारे पुन्हा पुन्हा होते आणि एक अरुंद, केंद्रित व तेजस्वी प्लाझ्मा बीम हे हाय-स्पीड स्प्रे ट्रान्सफर आर्कचे वैशिष्ट्य आहे. जेव्हा मऊ झालेले वायरचे टोक खाली येते, तेव्हा आर्कची लांबी कमी होते आणि प्लाझ्मा आर्कचा स्तंभ रुंद होतो, आणि मग वितळलेल्या थेंब आणि वायरच्या टोकामध्ये एक द्रव पूल तयार होतो. विद्युतचुंबकीय आकुंचन शक्तीच्या प्रभावाखाली हा द्रव पूल सतत संकुचित होतो, ज्यामुळे आर्क अधिक रुंद होतो. जेव्हा वायरचे टोक आणि थेंब यांच्यातील पूल पुरेसा लहान होतो, तेव्हा त्या पुलाभोवती प्लाझ्मा तयार होतो. ज्या क्षणी पूल तुटतो, त्या क्षणी हाय-स्पीड स्प्रे ट्रान्सफर आर्क पुन्हा प्रज्वलित होतो, ज्यामुळे एक अरुंद आणि केंद्रित प्लाझ्मा जेट पुन्हा तयार होतो. हाय-स्पीड स्प्रे ट्रान्सफर आर्कमध्ये, खोल पण अरुंद प्रवेशाच्या आकारामुळे, वेल्ड रूट वितळलेल्या धातूने पूर्णपणे भरला जाऊ शकत नाही.