Արդյունաբերական երկրներում, որտեղ կան առաջադեմ սարքավորումներ արտադրող արդյունաբերություններ, ընդհանուր արտադրանքի արժեքի մոտ 50%-ը գալիս է եռակցման հետ կապված ձեռնարկություններից: Շուկայական մրցունակությունը բարձրացնելու համար արտադրողները ավելի ու ավելի են պահանջում ավելի բարձր արտադրական արդյունավետություն և ավելի ցածր արտադրանքի ծախսեր: Եռակցման արդյունավետությունը բարելավելու համար կիրառվում են տարբեր մոտեցումներ, ինչպիսիք են՝ արտակարգ եռակցման պարամետրերի օգտագործումը,հիբրիդային եռակցում, բազմալար կամ բազմաղեղային եռակցում, և բարելավված եռակցման լարեր կարող են կիրառվել: Այս առաջադեմ եռակցման գործընթացները զգալիորեն բարելավել են եռակցման արտադրության արդյունավետությունը, ստացել են լայն կիրառություն և կարևոր ներդրում են ունեցելեռակցման տեխնոլոգիայի զարգացումը։

21-րդ դար մտնելով՝ գիտության և տեխնոլոգիայի արագ զարգացման հետ մեկտեղ, բարձր արդյունավետության եռակցումը ավելի ու ավելի մեծ ուշադրության է արժանանում և դարձել է եռակցման տեխնոլոգիաների հետազոտության և կիրառման զարգացման միտում՝ ինչպես ներքին, այնպես էլ միջազգային մակարդակով: Նախկինում բարձր արդյունավետության եռակցման մեջ հիմնական ուշադրության կենտրոնում էին եռակցման նյութերի բարելավումները: Վերջին տարիներին եռակցման ավտոմատացման կատարելագործումը նպաստել է բարձր արդյունավետության եռակցման տեխնոլոգիայի և բարձր արագության եռակցման կամ...բարձր նստեցման արագությամբ եռակցումդարձել է ապագա զարգացման ուղղությունը: Այսպես կոչված «բարձր արդյունավետության եռակցման տեխնոլոգիան» էապես վերաբերում է այնպիսի տեխնոլոգիաների ամբողջությանը, ինչպիսիք են բարձր արագության եռակցումը, բարձր նստեցման արագության եռակցումը և բարձր արդյունավետության եռակցումը:

(1) Եռակցման արդյունավետության բարելավման մոտեցումներ

Եռակցման արտադրության արդյունավետության բարելավումը ներառում է երկու ասպեկտ՝ մեկը բարձր նստեցման արագությամբ եռակցումն է, որն ուղղված է եռակցման նյութերի հալման արագության բարձրացմանը, որը պահանջում է ավելի շատ եռակցման նյութեր հալեցնել ժամանակի միավորում, հիմնականում օգտագործվում է հաստ թիթեղային եռակցման համար՝ մինչև 30 կգ/ժ նստեցման արագությամբ, մյուսը՝ բարձր արագությամբ եռակցումն է, որն ուղղված է եռակցման արագության բարձրացմանը, որի հիմնական մեկնարկային կետը եռակցման հոսանքի ավելացումն է՝ միաժամանակ եռակցման արագությունը մեծացնելով՝ եռակցման ջերմային մուտքը գրեթե անփոփոխ պահելու համար, հիմնականում օգտագործվում է բարակ թիթեղային եռակցման համար՝ սովորական CO₂ գազով պաշտպանված եռակցման արագությունից մոտ 3-8 անգամ բարձր եռակցման արագությամբ։

Հետազոտությունների, զարգացման և արտադրության կիրառման ներկայիս իրավիճակից ելնելով՝ եռակցման արտադրության արդյունավետությունը բարելավելու համար կան հետևյալ մոտեցումները.

• Բարձրացնել մետաղալարի հալման առավելագույն արագությունը՝ պաշտպանիչ գազերի տարբեր համակցությունների միջոցով՝ եռակցման նստվածքի արագությունը մեծացնելու համար։
• Եռակցման արդյունավետությունը բարելավելու համար օգտագործեք հիբրիդային ջերմային աղբյուրներ, ինչպիսիք են լազերային-աղեղային հիբրիդային եռակցումը, լազերային-պլազմային աղեղային հիբրիդային եռակցումը և այլն:
• Եռակցման արտադրության արդյունավետությունը բարձրացնելու համար կիրառեք բազմալարային կամ տաք լարային սնուցում, ինչպիսիք են երկլարային (կամ բազմալարային) գազային պաշտպանությամբ եռակցումը, բազմալարային ընկղմված աղեղային եռակցումը, տաք լարային գազային պաշտպանությամբ եռակցումը և այլն:
• Օգտագործեք ակտիվ տարրերի եզակի քիմիական հատկությունները՝ աղեղի թափանցելիության ունակությունը բարելավելու, եռակցման լայնական հատույթի չափը նվազեցնելու և եռակցման արդյունավետությունը բարելավելու համար, ինչպիսիք են A-TIG եռակցումը, A-լազերային գործընթացը և այլն:
• Փոքրացրեք ակոսի չափը՝ եռակցման լայնական հատույթի մակերեսը նվազեցնելու և նստվածք տված մետաղի քանակը նվազեցնելու համար, օրինակ՝ նեղ միջակայքով եռակցման դեպքում։
• Ընդունեք եռակցման էներգիայի աղբյուրների հատուկ ելքային ալիքային ձևեր՝ եռակցման արագությունը մեծացնելու համար։

Ներկայումս միջազգային սահմանումըԲարձր արդյունավետությամբ մետաղական ակտիվ գազային (MAG) եռակցում(տե՛ս DVS-No.0909-1) հետևյալն է՝ 1.2 մմ տրամագծով մետաղալարի համար, 15 մ/րոպեից ավելի մետաղալարի մատակարարման արագությամբ կամ 8 կգ/ժ-ից ավելի նստեցման արագությամբ MAG եռակցումը կոչվում է բարձր արդյունավետության MAG եռակցում: Որոշ բարձր արդյունավետության MAG եռակցումների նստեցման արդյունավետությունը կարող է հասնել 20 կգ/ժ-ի:

(2) Բարձր արդյունավետության MAG եռակցման նյութեր

Ներկայումս, MAG եռակցման նստեցման արդյունավետությունը բարելավելու միջոցներից լայնորեն կիրառվողը եռակցման համար պինդ լարերը հոսքային միջուկով լարերով փոխարինելն է: Երկաթի փոշու հետ մետաղական միջուկով լարերի օգտագործումը կարող է ավելի քան 50%-ով բարձրացնել նստեցման արդյունավետությունը՝ համեմատած պինդ լարերի հետ: Բացի այդ, պաշտպանիչ գազի կազմի կարգավորումը կարող է զգալիորեն բարելավել լարի նստեցման արդյունավետությունը:

• Միատարր լարերը հարմար են 1.0-1.2 մմ տրամագծով մետաղալարերի համար: Չափազանց բարակ մետաղալարերը դժվար է հարմարեցնել բարձր արագությամբ մետաղալարերի մատակարարմանը՝ անբավարար կոշտության պատճառով, մինչդեռ 1.2 մմ-ից մեծ տրամագծով մետաղալարերը դժվար է ապահովել կայուն պտտվող աղեղի փոխանցում նույնիսկ բարձր հոսանքի տակ:
• Հոսքային միջուկով մետաղալարերը կարող են ունենալ 1.2-1.6 մմ տրամագիծ: Ե՛վ մետաղական միջուկով, և՛ խարամ առաջացնող հոսքային միջուկով մետաղալարերը կարող են ապահովել բարձր արդյունավետությամբ MAG եռակցում՝ մեծ եռակցման պարամետրերով: Հատկապես մետաղական միջուկով մետաղալարերի դեպքում, մետաղական փոշու բարձր լցման արագության (մինչև 45%) շնորհիվ, երբ օգտագործվում է 1.6 մմ տրամագծով մետաղական միջուկով մետաղալար՝ 380A եռակցման հոսանքի և 38V եռակցման լարման եռակցման պարամետրերով, մետաղալարի հալման արագությունը կարող է հասնել 9.6 կգ/ժ-ի:

Մետաղական միջուկով մետաղալարերի կաթիլային փոխանցումը նման է պինդ մետաղալարերի փոխանցմանը: Հոսքային միջուկով մետաղալարերը կարող են եռակցվել ավանդական ցողման փոխանցման և բարձր արագությամբ կարճ միացման փոխանցման ձևով, բայց չեն կարող ապահովել պտտվող աղեղի փոխանցում: Ռուտիլե հոսքային միջուկով մետաղալարերի մատակարարման առավելագույն արագությունը կարող է հասնել 30 մ/րոպե, իսկ հիմնական հոսքային միջուկով մետաղալարերի մատակարարման արագության վերին սահմանը մոտ 45 մ/րոպե է, իսկ մետաղալարի հալման արագությունը՝ մինչև 20 կգ/ժ:

(3) Բարձր արդյունավետության MAG եռակցման մեջ կաթիլների փոխանցման տեսակները

Ավանդական MAG եռակցման դեպքում, եռակցման հոսանքի աճի հետ մեկտեղ, կաթիլային փոխանցման ձևը փոխվում է կարճ միացման փոխանցումից, գնդաձև փոխանցումից դեպի ցողիչ փոխանցում: Լավ եռակցման ձևավորումն ապահովելու նախադրյալի ներքո, կաթիլային ցողիչ փոխանցման սահմանային հոսանքը մոտ 400 Ա է:

Բարձր նստեցման արագությամբ MAG եռակցման դեպքում, բազմաբաղադրիչ պաշտպանիչ գազերի ֆիզիկական հատկությունները համապարփակ օգտագործելով և համապատասխանաբար մետաղալարի երկարացումը մեծացնելով՝ մետաղալարի հալման արագությունը կարող է զգալիորեն մեծացվել ոչ ավանդական MAG եռակցման բարձր հոսանքի և բարձր լարման տիրույթում, և միևնույն ժամանակ, կաթիլային փոխանցման ձևաբանությունը նույնպես ենթարկվում է էական փոփոխությունների: Դրա հիմնական ձևերն են՝ սովորական ցողման փոխանցում, բարձր արագությամբ կարճ միացման փոխանցում, պտտվող ցողման փոխանցում և բարձր արագությամբ ցողման փոխանցում:

• Սովորական ցողման փոխանցման աղեղ: Ոլորտումբարձր արագությամբ եռակցում, ցողման փոխանցման աղեղի մետաղալարով սնուցման արագությունը 15-20 մ/րոպե միջակայքում է։
• Բարձր արագությամբ կարճ միացման փոխանցման աղեղԲարձր արագությամբ կարճ միացման փոխանցման աղեղը ստացվում է եռակցման լարումը նվազեցնելով և չոր երկարացումը մեծացնելով մետաղալարի մատակարարման արագության 15-20 մ/րոպե տիրույթում: Չոր երկարացումը մինչև 40 մմ մեծացնելու պատճառով մետաղալարի ծայրը փափկում է և սկսում է պտտվել՝ մետաղալարի առանցքից 1-2 մմ շեղումով: Պտտվող մետաղալարի ծայրը պարբերաբար կարճ միացման փոխանցում է առաջացնում եռակցման երկու կողմերում:
• Պտտվող ցողման փոխանցման աղեղՊտտվող աղեղ է առաջանում, երբ մետաղալարի ծայրը մեղմանում է բարձր հոսանքի ազդեցությամբ և շեղվում աղեղային ուժի ազդեցությամբ: 1-2 մմ տրամագծով մետաղալարերի համար մետաղալարի մատակարարման արագությունը պետք է հասնի 25 մ/րոպե կամ ավելի բարձրի, իսկ համարժեք նվազագույն եռակցման հոսանքը մոտ 450 Ա է: Լարի ազատ ծայրի ընդհանուր շեղումը մետաղալարի առանցքից մի քանի միլիմետր է, որը կարելի է դիտարկել անզեն աչքով եռակցման ժամանակ:
• Բարձր արագությամբ ցողման փոխանցման աղեղԱյն բնութագրվում է կաթիլների առանցքային փոխանցմամբ, որի դեպքում մետաղալարի մատակարարման արագությունը գերազանցում է 20 մ/րոպե, և կաթիլների չափը մոտավորապես հավասար է մետաղալարի տրամագծին: Աղեղի մեջ կաթիլների մեկ առ մեկ փոխանցման համեմատ, այս գործընթացն ունի լավագույն ազդեցությունը: Կաթիլների բաժանման գործընթացը կրկնվում է նույն կերպ, և նեղ, կենտրոնացված և շլացուցիչ պլազմային փունջը բարձր արագությամբ ցողման փոխանցման աղեղի բնորոշ հատկանիշն է: Երբ մեղմացված մետաղալարի ծայրը իջնում ​​է, աղեղի երկարությունը նվազում է, և պլազմային աղեղի սյունը լայնանում է, որից հետո հալված կաթիլի և մետաղալարի ծայրի միջև առաջանում է հեղուկ կամուրջ: Հեղուկ կամուրջը անընդհատ սեղմվում է էլեկտրամագնիսական կծկման ուժի ազդեցությամբ, ինչը աղեղը դարձնում է ավելի լայն: Երբ մետաղալարի ծայրի և կաթիլի միջև կամուրջը բավականաչափ փոքրանում է, կամրջի շուրջ առաջանում է պլազմա: Այն պահին, երբ կամուրջը կոտրվում է, բարձր արագությամբ ցողման փոխանցման աղեղը վերստին բռնկվում է՝ վերաձևավորելով նեղ և կենտրոնացված պլազմային շիթ: Բարձր արագությամբ ցողման փոխանցման աղեղի դեպքում, խորը, բայց նեղ ներթափանցման ձևի պատճառով, եռակցման արմատը չի կարող ամբողջությամբ լցվել հալված մետաղով: