У індустрыяльна развітых краінах з перадавой вытворчасцю абсталявання прыкладна 50% ад агульнай кошту прадукцыі прыпадае на прадпрыемствы, звязаныя са зварачнай прамысловасцю. Каб павысіць канкурэнтаздольнасць на рынку, вытворцы ўсё часцей патрабуюць больш высокай эфектыўнасці вытворчасці і зніжэння сабекошту прадукцыі. Для павышэння эфектыўнасці зваркі выкарыстоўваюцца розныя падыходы, такія як выкарыстанне незвычайных параметраў зваркі,гібрыдная зварка, шматдротавая або шматдугавая зварка, а таксама ўдасканаленыя зварачныя дроты могуць быць выкарыстаны. Гэтыя перадавыя працэсы зваркі значна павысілі эфектыўнасць зварачнай вытворчасці, атрымалі шырокае прымяненне і ўнеслі важны ўклад уудасканаленне тэхналогіі зваркі.

У 21 стагоддзі, з хуткім развіццём навукі і тэхналогій, высокаэфектыўная зварка прыцягвае ўсё большую ўвагу і стала тэндэнцыяй развіцця ў даследаваннях і ўжыванні тэхналогій зваркі як у краіне, так і на міжнародным узроўні. Раней у высокаэфектыўнай зварцы асноўная ўвага надавалася ўдасканаленню зварачных матэрыялаў. У апошнія гады ўдасканаленне аўтаматызацыі зваркі спрыяла развіццю высокаэфектыўных тэхналогій зваркі, а таксама хуткаснай зваркі або...зварка з высокай хуткасцю наплаўкістала напрамкам развіцця будучыні. Так званая «высокаэфектыўная тэхналогія зваркі» па сутнасці адносіцца да сукупнасці такіх тэхналогій, як высакахуткасная зварка, зварка з высокай хуткасцю нанясення пакрыцця і высокаэфектыўная зварка.

(1) Падыходы да павышэння эфектыўнасці зваркі

Павышэнне эфектыўнасці зварачнай вытворчасці ўключае ў сябе два аспекты: першы — гэта высокахуткасная зварка, накіраваная на павелічэнне хуткасці плаўлення зварачных матэрыялаў, якая патрабуе плаўлення большай колькасці зварачных матэрыялаў за адзінку часу, у асноўным выкарыстоўваецца для зваркі тоўстых лістоў, з хуткасцю наплаўлення да 30 кг/г; другі — высакахуткасная зварка, накіраваная на павелічэнне хуткасці зваркі, асноўнай адпраўной кропкай якой з'яўляецца павелічэнне зварачнага току пры адначасовым павелічэнні хуткасці зваркі, каб падтрымліваць падвод цяпла пры зварцы прыкладна нязменным, у асноўным выкарыстоўваецца для зваркі тонкіх лістоў, з хуткасцю зваркі прыкладна ў 3-8 разоў вышэйшай, чым пры звычайнай зварцы ў асяроддзі ахоўнага газу CO₂.

Зыходзячы з бягучай сітуацыі ў галіне даследаванняў, распрацовак і вытворчасці, існуюць наступныя падыходы да павышэння эфектыўнасці зварачнай вытворчасці:

• Палепшыце максімальную хуткасць плаўлення дроту з дапамогай розных камбінацый ахоўных газаў для павелічэння хуткасці зваркі.
• Выкарыстоўвайце гібрыдныя крыніцы цяпла для павышэння эфектыўнасці зваркі, такія як гібрыдная лазерна-дугавая зварка, гібрыдная лазерна-плазменная дугавая зварка і г.д.
• Для павышэння эфектыўнасці зварачнай вытворчасці выкарыстоўвайце падачу шматдротавага або гарачага дроту, напрыклад, двухдротавую (або шматдротавую) зварку ў асяроддзі ахоўнага газу, шматдротавую дугавую зварку пад флюсам, зварку гарачым дротам у асяроддзі ахоўнага газу і г.д.
• Выкарыстоўвайце унікальныя хімічныя ўласцівасці актыўных элементаў для паляпшэння пранікнення дугі, памяншэння папярочнага сячэння зварнога шва і павышэння эфектыўнасці зваркі, напрыклад, зварка A-TIG, працэс A-Laser і г.д.
• Паменшыце памер канаўкі, каб паменшыць плошчу папярочнага сячэння зварнога шва і паменшыць колькасць наплаўленага металу, напрыклад, пры зварцы з вузкай шчылінай.
• Выкарыстоўвайце спецыяльныя формы выходных сігналаў крыніц зварачнай магутнасці для павелічэння хуткасці зваркі.

У цяперашні час міжнароднае вызначэнневысокаэфектыўная зварка металам у актыўным газе (MAG)(гл. DVS-No.0909-1) азначае: для дроту дыяметрам 1,2 мм MAG-зварка з хуткасцю падачы дроту больш за 15 м/мін або хуткасцю наплаўкі больш за 8 кг/г называецца высокаэфектыўнай MAG-зваркай. Эфектыўнасць наплаўкі некаторых высокаэфектыўных MAG-зварак можа дасягаць 20 кг/г.

(2) Высокаэфектыўныя матэрыялы для MAG-зваркі

У цяперашні час сярод спосабаў павышэння эфектыўнасці наплаўлення пры MAG-зварцы шырока выкарыстоўваецца замена суцэльных дротаў парашковымі. Выкарыстанне металічных парашковых дротаў з жалезным парашком можа павялічыць эфектыўнасць наплаўлення больш чым на 50% у параўнанні з суцэльнымі дротамі. Акрамя таго, рэгуляванне складу ахоўнага газу можа значна палепшыць эфектыўнасць наплаўлення дроту.

• Суцэльныя дроты падыходзяць для дыяметраў 1,0-1,2 мм. Занадта тонкія дроты цяжка адаптаваць да хуткаснай падачы дроту з-за недастатковай калянасці; у той час як дроты дыяметрам больш за 1,2 мм не так проста забяспечыць стабільную перадачу круцільнай дугі нават пры высокім току.
• Парашковыя дроты могуць мець дыяметр 1,2-1,6 мм. Як металічныя, так і шлакаўтваральныя парашковыя дроты дазваляюць дасягнуць высокаэфектыўнай MAG-зваркі з вялікімі параметрамі зваркі. Асабліва для металічных парашковых дротаў, дзякуючы высокай хуткасці запаўнення металічным парашком (да 45%), пры выкарыстанні металічнага парашковага дроту дыяметрам 1,6 мм з параметрамі зваркі зварачнага току 380 А і напружання зваркі 38 В, хуткасць плаўлення дроту можа дасягаць 9,6 кг/г.

Перанос кропель у парашковых дротах з металічнай асновай падобны да пераносу ў суцэльных дротах. Парашковыя дроты можна зварваць звычайным распыляльным пераносам і хуткасным каротказамыкальным пераносам, але яны не могуць ствараць круцільную дугу. Максімальная хуткасць падачы дроту для парашковых дротаў з рутылам можа дасягаць 30 м/мін, а верхняя мяжа хуткасці падачы дроту для базавых парашковых дротаў складае каля 45 м/мін, з хуткасцю плаўлення дроту да 20 кг/г.

(3) Тыпы пераносу кропель пры высокаэфектыўнай MAG-зварцы

Пры звычайнай MAG-зварцы, па меры павелічэння зварачнага току, форма пераносу кропель змяняецца з каротказамыкальнай перадачы, глобулярнай перадачы на ​​распыляльную. Пры ўмове забеспячэння добрага фармавання шва ліміт току для пераносу кропель распыленнем складае каля 400 А.

Пры высакахуткаснай MAG-зварцы, дзякуючы комплекснаму выкарыстанню фізічных уласцівасцей шматкампанентных ахоўных газаў і адпаведнаму павелічэнню падаўжэння дроту, хуткасць плаўлення дроту можа быць значна павялічана ў дыяпазоне высокіх токаў і высокіх напружанняў нетрадыцыйнай MAG-зваркі, і ў той жа час марфалогія пераносу кропель таксама істотна змяняецца. Яе асноўнымі формамі з'яўляюцца: звычайны распыляльны перанос, высакахуткасны перанос з кароткім замыканнем, перанос распыленнем кручэнням і высакахуткасны распыляльны перанос.

• Звычайная дуга для пераносу распыленняУ галіневысакахуткасная зваркаХуткасць падачы дроту ў зварачнай дуге знаходзіцца ў дыяпазоне 15-20 м/мін.
• Высокахуткасная дуга кароткага замыканняВысокахуткасная дуга з кароткім замыканнем атрымліваецца шляхам зніжэння напружання зваркі і павелічэння сухога падаўжэння ў дыяпазоне хуткасці падачы дроту 15-20 м/мін. З-за павелічэння сухога падаўжэння да 40 мм канец дроту размякчаецца і пачынае круціцца са зрушэннем на 1-2 мм ад восі дроту. Круцельны канец дроту стварае перыядычны перанос кароткага замыкання з абодвух бакоў зварнога шва.
• Круцельная дуга пераносу распыленняКруцельная дуга ўзнікае, калі канец дроту размякчаецца пад уздзеяннем высокага току і адхіляецца пад уздзеяннем дугі. Для дроту дыяметрам 1-2 мм хуткасць падачы дроту павінна дасягаць 25 м/мін або вышэй, а эквівалентны мінімальны зварачны ток складае каля 450 А. Агульнае адхіленне свабоднага канца дроту ад восі складае некалькі міліметраў, што можна назіраць няўзброеным вокам падчас зваркі.
• Высокахуткасная дуга для пераносу распыленняХарактарызуецца восевым пераносам кропель, прычым хуткасць падачы дроту перавышае 20 м/мін, а памер кропель прыблізна роўны дыяметру дроту. У параўнанні з паасобным пераносам кропель у дузе, гэты працэс мае найлепшы эфект. Працэс падзелу кропель паўтараецца такім жа чынам, і вузкі, канцэнтраваны і асляпляльны плазменны прамень з'яўляецца характэрнай рысай высакахуткаснай распыляльнай дугі. Калі размякчаны канец дроту апускаецца, даўжыня дугі памяншаецца, а слуп плазменнай дугі пашыраецца, і тады паміж расплаўленай кропляй і канцом дроту ўтвараецца вадкі мост. Вадкі мост пастаянна сціскаецца пад дзеяннем электрамагнітнай сілы сціскання, робячы дугу шырэйшай. Калі мост паміж канцом дроту і кропляй становіцца дастаткова малым, вакол моста ўтвараецца плазма. У момант, калі мост разрываецца, высакахуткасная распыляльная дуга зноў запальваецца, зноў утвараючы вузкі і канцэнтраваны плазменны струмень. Пры высакахуткаснай распыляльнай дузе з-за глыбокага, але вузкага пранікнення корань шва не можа быць цалкам запоўнены расплаўленым металам.