Qabaqcıl avadanlıq istehsalı sənayesinə malik sənayeləşmiş ölkələrdə ümumi məhsul dəyərinin təxminən 50%-i qaynaqla əlaqəli müəssisələrdən gəlir. Bazar rəqabətini artırmaq üçün istehsalçılar getdikcə daha yüksək istehsal səmərəliliyi və daha aşağı məhsul xərcləri tələb edirlər. Qaynaq səmərəliliyini artırmaq üçün müxtəlif yanaşmalar, məsələn, qeyri-adi qaynaq parametrlərindən istifadə,hibrid qaynaq, çoxməftilli və ya çoxqövslü qaynaq və təkmilləşdirilmiş qaynaq telləri tətbiq oluna bilər. Bu qabaqcıl qaynaq prosesləri qaynaq istehsalının səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə artırmış, geniş tətbiq qazanmış və mühüm töhfələr vermişdirqaynaq texnologiyasını inkişaf etdirir.

21-ci əsrə qədəm qoyaraq, elm və texnologiyanın sürətli inkişafı ilə yüksək səmərəli qaynaq getdikcə daha çox diqqət cəlb edir və həm ölkə daxilində, həm də beynəlxalq səviyyədə qaynaq texnologiyası tədqiqatı və tətbiqində inkişaf trendinə çevrilir. Əvvəllər yüksək səmərəli qaynaqda əsas diqqət qaynaq materiallarının təkmilləşdirilməsinə yönəlmişdi. Son illərdə qaynaq avtomatlaşdırmasının təkmilləşdirilməsi yüksək səmərəli qaynaq texnologiyasının və yüksək sürətli qaynaq və yayüksək çökmə sürəti ilə qaynaqgələcək inkişaf istiqamətinə çevrilmişdir. Sözdə "yüksək səmərəli qaynaq texnologiyası" mahiyyət etibarilə yüksək sürətli qaynaq, yüksək çökmə sürətində qaynaq və yüksək qaynaq səmərəliliyi qaynağı kimi texnologiyalar toplusuna aiddir.

(1) Qaynaq Səmərəliliyinin Artırılması üçün Yanaşmalar

Qaynaq istehsalının səmərəliliyinin artırılması iki aspekti əhatə edir: biri qaynaq materiallarının ərimə sürətini artırmağa yönəlmiş yüksək çökmə sürəti ilə qaynaqdır ki, bu da vahid vaxt başına daha çox qaynaq materialının əridilməsini tələb edir və əsasən qalın lövhəli qaynaq üçün istifadə olunur və çökmə sürəti saatda 30 kq-a qədərdir; digəri isə qaynaq sürətini artırmağa yönəlmiş yüksək sürətli qaynaqdır ki, onun əsas başlanğıc nöqtəsi qaynaq istilik girişini təxminən dəyişməz saxlamaq üçün qaynaq sürətini artırarkən qaynaq cərəyanını artırmaqdır və əsasən nazik lövhəli qaynaq üçün istifadə olunur və qaynaq sürəti adi CO₂ qazla qorunan qaynaq sürətindən təxminən 3-8 dəfə çoxdur.

Mövcud tədqiqat, inkişaf və istehsal tətbiqi vəziyyətindən qaynaq istehsalının səmərəliliyini artırmaq üçün aşağıdakı yanaşmalar mövcuddur:

• Qaynaq çökmə sürətini artırmaq üçün müxtəlif qoruyucu qazların kombinasiyaları vasitəsilə maksimum tel ərimə sürətini artırın.
• Qaynaq səmərəliliyini artırmaq üçün lazer-qövs hibrid qaynağı, lazer-plazma qövs hibrid qaynağı və s. kimi hibrid istilik mənbələrindən istifadə edin.
• Qaynaq istehsalının səmərəliliyini artırmaq üçün iki məftilli (və ya çox məftilli) qazla qorunan qaynaq, çox məftilli sualtı qövs qaynağı, isti məftilli qazla qorunan qaynaq və s. kimi çox məftilli qidalanma və ya isti məftilli qidalanma tətbiq edin.
• Qövs nüfuzetmə qabiliyyətini artırmaq, qaynaq kəsişməsinin ölçüsünü azaltmaq və A-TIG qaynağı, A-Lazer prosesi və s. kimi qaynaq səmərəliliyini artırmaq üçün aktiv elementlərin unikal kimyəvi xüsusiyyətlərindən istifadə edin.
• Qaynaq kəsişməsinin sahəsini və çökən metal miqdarını azaltmaq üçün yiv ölçüsünü azaldın, məsələn, dar boşluqlu qaynaq.
• Qaynaq sürətini artırmaq üçün qaynaq güc mənbələrinin xüsusi çıxış dalğa formalarını qəbul edin.

Hazırda beynəlxalq tərifyüksək səmərəli metal aktiv qaz (MAG) qaynağı(bax: DVS-No.0909-1) aşağıdakı kimidir: diametri 1,2 mm olan tel üçün, tel qidalanma sürəti 15 m/dəq-dən çox və ya çökmə sürəti 8 kq/saat-dan çox olan MAG qaynağı yüksək səmərəli MAG qaynağı adlanır. Bəzi yüksək səmərəli MAG qaynaqlarının çökmə səmərəliliyi 20 kq/saata çata bilər.

(2) Yüksək Effektivlikli MAG Qaynaq Materialları

Hazırda MAG qaynaqının çökmə səmərəliliyini artırmaq üçün geniş istifadə olunan vasitələrdən biri qaynaq üçün bərk telləri flüs nüvəli tellərlə əvəz etməkdir. Dəmir tozu ilə metal nüvəli tellərin istifadəsi bərk tellərlə müqayisədə çökmə səmərəliliyini 50%-dən çox artıra bilər. Bundan əlavə, qoruyucu qazın tərkibinin tənzimlənməsi telin çökmə səmərəliliyini əhəmiyyətli dərəcədə artıra bilər.

• Bərk tellər 1,0-1,2 mm diametrlər üçün uyğundur. Çox nazik tellərin kifayət qədər sərt olmadığı üçün yüksək sürətli tel qidalanmasına uyğunlaşması çətindir; diametri 1,2 mm-dən böyük olan tellər isə yüksək cərəyan altında belə sabit fırlanan qövs ötürülməsi yaratmaq asan deyil.
• Flüs nüvəli tellər 1,2-1,6 mm diametrləri qəbul edə bilər. Həm metal nüvəli, həm də şlak əmələ gətirən flüs nüvəli tellər böyük qaynaq parametrləri ilə yüksək səmərəli MAG qaynağı əldə edə bilər. Xüsusilə metal nüvəli tellər üçün, metal tozunun yüksək doldurma sürəti (45%-ə qədər) səbəbindən, 380A qaynaq cərəyanı və 38V qaynaq gərginliyi qaynaq parametrlərinə malik 1,6 mm diametrli metal nüvəli tel istifadə edildikdə, telin ərimə sürəti 9,6 kq/saat-a çata bilər.

Metal nüvəli tellərin damcı ötürülməsi bərk tellərinkinə bənzəyir. Flüs nüvəli tellər ənənəvi püskürtmə ötürülməsi və yüksək sürətli qısaqapanma ötürülməsi şəklində qaynaq edilə bilər, lakin fırlanan qövs ötürülməsi yarada bilməz. Rutil flüs nüvəli tellərin maksimal tel qidalanma sürəti 30 m/dəq-yə çata bilər və əsas flüs nüvəli tellərin tel qidalanma sürətinin yuxarı həddi təxminən 45 m/dəq-dir, tellərin ərimə sürəti isə 20 kq/saata qədərdir.

(3) Yüksək Səmərəli MAG Qaynaqında Damcı Transferinin Növləri

Ənənəvi MAG qaynaqlarında, qaynaq cərəyanı artdıqca, damcı ötürmə forması qısaqapanma ötürməsindən, kürəvi ötürmədən püskürtmə ötürməsinə dəyişir. Yaxşı qaynaq əmələ gəlməsini təmin etmək şərti ilə damcı püskürtmə ötürməsi üçün limit cərəyanı təxminən 400A-dır.

Yüksək çökmə sürətinə malik MAG qaynaqında, çoxkomponentli qoruyucu qazların fiziki xüsusiyyətlərindən hərtərəfli istifadə etməklə və naqil uzanmasını müvafiq şəkildə artırmaqla, qeyri-ənənəvi MAG qaynaqlarının yüksək cərəyan və yüksək gərginlik diapazonunda naqil ərimə sürətini xeyli artırmaq olar və eyni zamanda damcı ötürmə morfologiyası da əhəmiyyətli dəyişikliklərə məruz qalır. Onun əsas formaları bunlardır: adi püskürtmə ötürməsi, yüksək sürətli qısaqapanma ötürməsi, fırlanan püskürtmə ötürməsi və yüksək sürətli püskürtmə ötürməsi.

• Adi sprey transfer qövsü: Sahəsindəyüksək sürətli qaynaq, sprey ötürmə qövsünün tel qidalanma sürəti 15-20 m/dəq arasında dəyişir.
• Yüksək sürətli qısaqapanma ötürmə qövsüYüksək sürətli qısaqapanma ötürmə qövsü, qaynaq gərginliyini azaltmaq və quru uzanmanı 15-20 m/dəq məftil qidalanma sürəti diapazonunda artırmaqla əldə edilir. Quru uzanmanın 40 mm-ə qədər artması səbəbindən məftilin ucu yumşalır və məftil oxundan 1-2 mm kənarlaşma ilə fırlanmağa başlayır. Fırlanan məftil ucu qaynağın hər iki tərəfində dövri qısaqapanma ötürməsi yaradır.
• Dönən sprey ötürmə qövsüFırlanan qövs, tel ucu yüksək cərəyanla yumşaldıldıqda və qövs qüvvəsi ilə əyildikdə yaranır. Diametri 1-2 mm olan tellər üçün tel qidalanma sürətinin 25 m/dəq və ya daha yüksək olması tələb olunur və ekvivalent minimum qaynaq cərəyanı təxminən 450A-dır. Telin sərbəst ucunun tel oxundan ümumi sapması bir neçə millimetrdir və qaynaq zamanı çılpaq gözlə müşahidə edilə bilər.
• Yüksək sürətli sprey ötürmə qövsü: Bu, damcıların ox istiqamətində ötürülməsi ilə xarakterizə olunur, məftil qidalanma sürəti 20 m/dəq-dən çoxdur və damcının ölçüsü təxminən məftilin diametrinə bərabərdir. Qövsdə damcıların tək-tək ötürülməsi ilə müqayisədə bu proses ən yaxşı təsirə malikdir. Damcıların ayrılması prosesi eyni şəkildə təkrarlanır və dar, konsentrasiyalı və gözqamaşdırıcı plazma şüası yüksək sürətli püskürtmə ötürmə qövsünün xarakteristikasıdır. Yumşaldılmış məftil ucu aşağı düşdükdə, qövs uzunluğu azalır və plazma qövs sütunu genişlənir və sonra əridilmiş damcı ilə məftil ucu arasında maye körpü əmələ gəlir. Maye körpü elektromaqnit daralma qüvvəsinin təsiri altında davamlı olaraq sıxılır və qövsü daha geniş edir. Məftil ucu ilə damcı arasındakı körpü kifayət qədər kiçik olduqda, körpünün ətrafında plazma əmələ gəlir. Körpü qırıldığı anda yüksək sürətli püskürtmə ötürmə qövsü yenidən alovlanır və dar və konsentrasiyalı plazma axını əmələ gətirir. Yüksək sürətli püskürtmə ötürmə qövsü üçün dərin, lakin dar nüfuzetmə formasına görə qaynaq kökü əridilmiş metal ilə tamamilə doldurula bilməz.