उन्नत उपकरण निर्माण उद्योगों वाले औद्योगिक देशों में, कुल उत्पादन मूल्य का लगभग 50% वेल्डिंग से संबंधित उद्यमों से आता है। बाज़ार में प्रतिस्पर्धात्मकता बढ़ाने के लिए, निर्माता उत्पादन क्षमता बढ़ाने और उत्पाद लागत कम करने की मांग कर रहे हैं। वेल्डिंग दक्षता में सुधार के लिए, असाधारण वेल्डिंग मापदंडों का उपयोग करने जैसे विभिन्न दृष्टिकोण अपनाए जा रहे हैं।हाइब्रिड वेल्डिंगइसके लिए मल्टी-वायर या मल्टी-आर्क वेल्डिंग और उन्नत वेल्डिंग तारों का उपयोग किया जा सकता है। इन उन्नत वेल्डिंग प्रक्रियाओं ने वेल्डिंग उत्पादन दक्षता में उल्लेखनीय सुधार किया है, व्यापक अनुप्रयोग प्राप्त किया है और महत्वपूर्ण योगदान दिया है।वेल्डिंग प्रौद्योगिकी को आगे बढ़ाना।

21वीं सदी में प्रवेश करते हुए, विज्ञान और प्रौद्योगिकी के तीव्र विकास के साथ, उच्च-दक्षता वेल्डिंग पर लगातार ध्यान दिया जा रहा है और यह घरेलू और अंतरराष्ट्रीय स्तर पर वेल्डिंग प्रौद्योगिकी अनुसंधान और अनुप्रयोग में एक विकास प्रवृत्ति बन गई है। पहले, उच्च-दक्षता वेल्डिंग में, वेल्डिंग सामग्री में सुधार मुख्य फोकस था। हाल के वर्षों में, वेल्डिंग स्वचालन में सुधार ने उच्च-दक्षता वेल्डिंग प्रौद्योगिकी के विकास को बढ़ावा दिया है, और उच्च गति वेल्डिंग याउच्च-जमाव-दर वेल्डिंगयह भविष्य के विकास की दिशा बन गई है। तथाकथित "उच्च-दक्षता वेल्डिंग तकनीक" मूल रूप से उच्च गति वेल्डिंग, उच्च जमाव दर वेल्डिंग और उच्च वेल्डिंग दक्षता वेल्डिंग जैसी तकनीकों के समूह को संदर्भित करती है।

(1) वेल्डिंग दक्षता में सुधार के उपाय

वेल्डिंग उत्पादन दक्षता में सुधार के दो पहलू हैं: पहला है उच्च-जमाव दर वेल्डिंग, जिसका उद्देश्य वेल्डिंग सामग्री के पिघलने की दर को बढ़ाना है, जिसमें प्रति इकाई समय में अधिक वेल्डिंग सामग्री को पिघलाना आवश्यक होता है, जो मुख्य रूप से मोटी प्लेटों की वेल्डिंग के लिए उपयोग की जाती है, जिसकी जमाव दर 30 किलोग्राम/घंटा तक होती है; दूसरा है उच्च-गति वेल्डिंग, जिसका उद्देश्य वेल्डिंग की गति को बढ़ाना है, जिसका मूल आधार वेल्डिंग ऊष्मा इनपुट को लगभग अपरिवर्तित रखते हुए वेल्डिंग गति को बढ़ाते हुए वेल्डिंग धारा को बढ़ाना है, जो मुख्य रूप से पतली प्लेटों की वेल्डिंग के लिए उपयोग की जाती है, जिसकी वेल्डिंग गति सामान्य CO₂ गैस परिरक्षित वेल्डिंग की तुलना में लगभग 3-8 गुना अधिक होती है।

वर्तमान अनुसंधान एवं विकास तथा उत्पादन अनुप्रयोग की स्थिति के आधार पर, वेल्डिंग उत्पादन दक्षता में सुधार के लिए निम्नलिखित उपाय मौजूद हैं:

• वेल्डिंग डिपोजिशन दर को बढ़ाने के लिए शील्डिंग गैसों के विभिन्न संयोजनों के माध्यम से अधिकतम तार पिघलने की गति में सुधार करें।
• वेल्डिंग की दक्षता में सुधार के लिए हाइब्रिड ताप स्रोतों का उपयोग करें, जैसे कि लेजर-आर्क हाइब्रिड वेल्डिंग, लेजर-प्लाज्मा आर्क हाइब्रिड वेल्डिंग आदि।
• वेल्डिंग उत्पादन दक्षता में सुधार के लिए मल्टी-वायर फीडिंग या हॉट-वायर फीडिंग को अपनाएं, जैसे कि ट्विन-वायर (या मल्टी-वायर) गैस शील्डेड वेल्डिंग, मल्टी-वायर सबमर्ज्ड आर्क वेल्डिंग, हॉट-वायर गैस शील्डेड वेल्डिंग आदि।
• सक्रिय तत्वों के अद्वितीय रासायनिक गुणों का उपयोग करके आर्क प्रवेश क्षमता को बढ़ाएं, वेल्ड के अनुप्रस्थ काट के आकार को कम करें और वेल्डिंग दक्षता में सुधार करें, जैसे कि ए-टीआईजी वेल्डिंग, ए-लेजर प्रक्रिया आदि।
• वेल्ड के अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल को कम करने और जमा होने वाली धातु की मात्रा को कम करने के लिए खांचे का आकार कम करें, जैसे कि संकीर्ण अंतराल वेल्डिंग।
• वेल्डिंग की गति बढ़ाने के लिए वेल्डिंग पावर स्रोतों के विशेष आउटपुट वेवफॉर्म को अपनाएं।

वर्तमान में, अंतरराष्ट्रीय परिभाषा के अनुसारउच्च दक्षता वाली मेटल एक्टिव गैस (MAG) वेल्डिंग(डीवीएस-संख्या 0909-1 देखें) के अनुसार, 1.2 मिमी व्यास वाले तार के लिए, 15 मीटर/मिनट से अधिक की तार फीडिंग गति या 8 किलोग्राम/घंटा से अधिक की जमाव दर वाली एम.ए.जी. वेल्डिंग को उच्च-दक्षता वाली एम.ए.जी. वेल्डिंग कहा जाता है। कुछ उच्च-दक्षता वाली एम.ए.जी. वेल्डिंग की जमाव दक्षता 20 किलोग्राम/घंटा तक पहुंच सकती है।

(2) उच्च दक्षता वाले MAG वेल्डिंग सामग्री

वर्तमान में, MAG वेल्डिंग की जमाव दक्षता में सुधार करने के उपायों में से एक व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला तरीका वेल्डिंग के लिए ठोस तारों के स्थान पर फ्लक्स-कोर वाले तारों का उपयोग करना है। लोहे के पाउडर से युक्त धातु-कोर वाले तारों का उपयोग करने से जमाव दक्षता ठोस तारों की तुलना में 50% से अधिक बढ़ सकती है। इसके अलावा, परिरक्षण गैस की संरचना को समायोजित करने से तार की जमाव दक्षता में उल्लेखनीय सुधार हो सकता है।

• ठोस तार 1.0-1.2 मिमी व्यास के लिए उपयुक्त होते हैं। बहुत पतले तार अपर्याप्त कठोरता के कारण उच्च गति वाले तार प्रवाह के लिए उपयुक्त नहीं होते हैं; वहीं 1.2 मिमी से अधिक व्यास वाले तार उच्च धारा के तहत भी स्थिर घूर्णन चाप स्थानांतरण उत्पन्न करने में सक्षम नहीं होते हैं।
• फ्लक्स-कोर वाले तारों का व्यास 1.2-1.6 मिमी तक हो सकता है। धातु-कोर वाले और स्लैग-फॉर्मिंग फ्लक्स-कोर वाले दोनों प्रकार के तार उच्च वेल्डिंग मापदंडों के साथ उच्च दक्षता वाली MAG वेल्डिंग कर सकते हैं। विशेष रूप से धातु-कोर वाले तारों के लिए, धातु पाउडर की उच्च फिलिंग दर (45% तक) के कारण, 1.6 मिमी व्यास वाले धातु-कोर वाले तार का उपयोग 380A वेल्डिंग करंट और 38V वेल्डिंग वोल्टेज के वेल्डिंग मापदंडों के साथ करने पर, तार पिघलने की दर 9.6 किलोग्राम/घंटा तक पहुंच सकती है।

धातु-युक्त तारों का बूंद-दर-बूंद स्थानांतरण ठोस तारों के समान होता है। फ्लक्स-युक्त तारों को पारंपरिक स्प्रे स्थानांतरण और उच्च गति शॉर्ट-सर्किट स्थानांतरण के रूप में वेल्ड किया जा सकता है, लेकिन घूर्णन चाप स्थानांतरण संभव नहीं है। रूटाइल फ्लक्स-युक्त तारों की अधिकतम तार प्रवाह गति 30 मीटर/मिनट तक पहुंच सकती है, जबकि सामान्य फ्लक्स-युक्त तारों की तार प्रवाह गति की ऊपरी सीमा लगभग 45 मीटर/मिनट है, और तार पिघलने की दर 20 किलोग्राम/घंटा तक हो सकती है।

(3) उच्च दक्षता वाले MAG वेल्डिंग में बूंद स्थानांतरण के प्रकार

पारंपरिक MAG वेल्डिंग में, वेल्डिंग करंट बढ़ने पर, बूंदों के स्थानांतरण का स्वरूप शॉर्ट-सर्किट स्थानांतरण, गोलाकार स्थानांतरण और स्प्रे स्थानांतरण में बदल जाता है। अच्छी वेल्डिंग सुनिश्चित करने के लिए, बूंदों के स्प्रे स्थानांतरण के लिए अधिकतम करंट सीमा लगभग 400A है।

उच्च-जमाव दर वाली MAG वेल्डिंग में, बहु-घटक परिरक्षण गैसों के भौतिक गुणों का व्यापक उपयोग करके और तार के विस्तार को उचित रूप से बढ़ाकर, अपरंपरागत MAG वेल्डिंग की उच्च-धारा और उच्च-वोल्टेज सीमा में तार पिघलने की गति को काफी बढ़ाया जा सकता है, और साथ ही, बूंद स्थानांतरण की आकृति में भी महत्वपूर्ण परिवर्तन होते हैं। इसके मूल रूप हैं: सामान्य स्प्रे स्थानांतरण, उच्च-गति शॉर्ट-सर्किट स्थानांतरण, घूर्णन स्प्रे स्थानांतरण और उच्च-गति स्प्रे स्थानांतरण।

• साधारण स्प्रे स्थानांतरण चाप: के क्षेत्र मेंउच्च गति वेल्डिंगस्प्रे ट्रांसफर आर्क की वायर फीडिंग स्पीड 15-20 मीटर/मिनट की रेंज में है।
• उच्च गति लघु-परिपिट स्थानांतरण चाप15-20 मीटर/मिनट की वायर फीडिंग गति सीमा के भीतर वेल्डिंग वोल्टेज को कम करके और ड्राई एक्सटेंशन को बढ़ाकर हाई-स्पीड शॉर्ट-सर्किट ट्रांसफर आर्क प्राप्त किया जाता है। ड्राई एक्सटेंशन को 40 मिमी तक बढ़ाने पर, वायर का सिरा नरम हो जाता है और वायर अक्ष से 1-2 मिमी के ऑफसेट के साथ घूमना शुरू कर देता है। घूमता हुआ वायर सिरा वेल्ड के दोनों ओर आवधिक शॉर्ट-सर्किट ट्रांसफर उत्पन्न करता है।
• घूर्णनशील स्प्रे स्थानांतरण चापउच्च धारा द्वारा तार के सिरे को नरम करने और चाप बल द्वारा विक्षेपित करने पर घूर्णन चाप उत्पन्न होता है। 1-2 मिमी व्यास वाले तारों के लिए, तार की फीडिंग गति 25 मीटर/मिनट या उससे अधिक होनी चाहिए, और समतुल्य न्यूनतम वेल्डिंग धारा लगभग 450A होती है। तार के अक्ष से तार के मुक्त सिरे का कुल विचलन कई मिलीमीटर होता है, जिसे वेल्डिंग के दौरान नंगी आंखों से देखा जा सकता है।
• उच्च गति स्प्रे स्थानांतरण चापयह प्रक्रिया बूंदों के अक्षीय स्थानांतरण द्वारा विशेषता प्राप्त है, जिसमें तार की गति 20 मीटर/मिनट से अधिक होती है और बूंदों का आकार लगभग तार के व्यास के बराबर होता है। चाप में बूंदों के एक-एक करके स्थानांतरण की तुलना में, यह प्रक्रिया सर्वोत्तम प्रभाव देती है। बूंदों के पृथक्करण की प्रक्रिया समान रूप से दोहराई जाती है, और एक संकीर्ण, केंद्रित और चमकदार प्लाज्मा किरण उच्च गति स्प्रे स्थानांतरण चाप की विशेषता है। जब नरम तार का सिरा नीचे उतरता है, तो चाप की लंबाई कम हो जाती है और प्लाज्मा चाप स्तंभ चौड़ा हो जाता है, और फिर पिघली हुई बूंद और तार के सिरे के बीच एक तरल सेतु बनता है। विद्युत चुम्बकीय संकुचन बल के कारण तरल सेतु लगातार संकुचित होता रहता है, जिससे चाप चौड़ा होता जाता है। जब तार के सिरे और बूंद के बीच का सेतु काफी छोटा हो जाता है, तो सेतु के चारों ओर प्लाज्मा बनता है। जिस क्षण सेतु टूटता है, उच्च गति स्प्रे स्थानांतरण चाप फिर से प्रज्वलित हो जाता है, जिससे एक संकीर्ण और केंद्रित प्लाज्मा जेट का पुन: निर्माण होता है। उच्च गति स्प्रे स्थानांतरण चाप में, गहरे लेकिन संकीर्ण प्रवेश आकार के कारण, वेल्ड रूट पिघली हुई धातु से पूरी तरह से नहीं भर पाता है।