In i paesi industrializati cù industrie di fabricazione di attrezzature avanzate, circa u 50% di u valore tutale di a pruduzzione vene da imprese ligate à a saldatura. Per migliurà a cumpetitività di u mercatu, i pruduttori esigenu sempre di più una maggiore efficienza di pruduzzione è costi di produttu più bassi. Per migliurà l'efficienza di a saldatura, diversi approcci cum'è l'usu di parametri di saldatura straordinarii,saldatura ibrida, a saldatura multi-fili o multi-arcu, è i fili di saldatura migliorati ponu esse aduttati. Quessi prucessi di saldatura avanzati anu migliuratu significativamente l'efficienza di a produzzione di saldatura, anu guadagnatu una larga applicazione è anu fattu cuntribuzioni impurtanti àavanzamentu di a tecnulugia di saldatura.

Entrendu in u XXI seculu, cù u rapidu sviluppu di a scienza è di a tecnulugia, a saldatura à alta efficienza hà ricevutu una attenzione crescente è hè diventata una tendenza di sviluppu in a ricerca è l'applicazione di a tecnulugia di saldatura sia à livellu naziunale sia internaziunale. Prima, in a saldatura à alta efficienza, i miglioramenti in i materiali di saldatura eranu l'ughjettivu principale. In l'ultimi anni, u miglioramentu di l'automatizazione di a saldatura hà prumuvutu u sviluppu di a tecnulugia di saldatura à alta efficienza, è a saldatura à alta velocità osaldatura à alta velocità di deposizionehè diventata a direzzione di sviluppu futuru. A cusì detta "tecnologia di saldatura à alta efficienza" si riferisce essenzialmente à un inseme di tecnulugie cum'è a saldatura à alta velocità, a saldatura à alta velocità di deposizione è a saldatura à alta efficienza di saldatura.

(1) Approcci per migliurà l'efficienza di a saldatura

U miglioramentu di l'efficienza di a pruduzzione di saldatura include dui aspetti: unu hè a saldatura à alta velocità di deposizione destinata à aumentà a velocità di fusione di i materiali di saldatura, chì richiede a fusione di più materiali di saldatura per unità di tempu, aduprata principalmente per a saldatura di piastre spesse, cù una velocità di deposizione finu à 30 kg/h; l'altru hè a saldatura à alta velocità destinata à aumentà a velocità di saldatura, chì u so puntu di partenza basicu hè di aumentà a corrente di saldatura mentre aumenta a velocità di saldatura per mantene l'apportu di calore di saldatura più o menu invariatu, aduprata principalmente per a saldatura di piastre sottili, cù una velocità di saldatura circa 3-8 volte quella di a saldatura ordinaria cù prutezzione di gas CO₂.

Da a situazione attuale di ricerca è sviluppu è di applicazione di a pruduzzione, ci sò i seguenti approcci per migliurà l'efficienza di a pruduzzione di saldatura:

• Migliurà a velocità massima di fusione di u filu attraversu diverse cumminazzioni di gas di prutezzione per aumentà a velocità di deposizione di saldatura.
• Aduprate fonti di calore ibride per migliurà l'efficienza di a saldatura, cum'è a saldatura ibrida laser-arcu, a saldatura ibrida laser-plasma arc, ecc.
• Aduttate l'alimentazione multi-filu o l'alimentazione à filu caldu per migliurà l'efficienza di a produzzione di saldatura, cum'è a saldatura à doppia spirale (o multi-filu), a saldatura à arcu immersu multi-filu, a saldatura à filu caldu cù spirale, ecc.
• Aduprate e proprietà chimiche uniche di l'elementi attivi per migliurà a capacità di penetrazione di l'arcu, riduce a dimensione di a sezione trasversale di a saldatura è migliurà l'efficienza di a saldatura, cum'è a saldatura A-TIG, u prucessu A-Laser, ecc.
• Riduce a dimensione di a scanalatura per diminuisce l'area di a sezione trasversale di a saldatura è riduce a quantità di metallu depositatu, cum'è a saldatura à fessura stretta.
• Aduttate forme d'onda di output speciali di fonti di putenza di saldatura per aumentà a velocità di saldatura.

Attualmente, a definizione internaziunale diSaldatura à gasu attivu metallicu (MAG) d'alta efficienza(vede DVS-N ° 0909-1) hè: per un filu cù un diametru di 1,2 mm, a saldatura MAG cù una velocità di alimentazione di u filu superiore à 15 m / min o una velocità di deposizione superiore à 8 kg / h hè chjamata saldatura MAG ad alta efficienza. L'efficienza di deposizione di alcune saldature MAG ad alta efficienza pò ghjunghje à 20 kg / h.

(2) Materiali di saldatura MAG ad alta efficienza

Attualmente, trà i mezi per migliurà l'efficienza di deposizione di a saldatura MAG, quellu largamente utilizatu hè di rimpiazzà i fili solidi cù fili animati per a saldatura. L'usu di fili animati metallichi cù polvere di ferru pò aumentà l'efficienza di deposizione di più di u 50% paragunatu à i fili solidi. Inoltre, l'aghjustamentu di a cumpusizione di u gas di prutezzione pò migliurà significativamente l'efficienza di deposizione di u filu.

• I fili solidi sò adatti per diametri di 1,0-1,2 mm. I fili troppu fini sò difficiuli d'adattà à l'alimentazione di fili à alta velocità per via di a rigidità insufficiente; mentre chì i fili cù un diametru più grande di 1,2 mm ùn sò micca faciuli da pruduce un trasferimentu d'arcu rotante stabile ancu sottu alta corrente.
• I fili animati ponu aduttà diametri di 1,2-1,6 mm. Sia i fili animati metallici sia quelli chì formanu scoria ponu ottene una saldatura MAG ad alta efficienza cù parametri di saldatura elevati. In particulare per i fili animati metallici, per via di l'alta velocità di riempimentu di polvere metallica (finu à u 45%), quandu si usa un filu animatu metallicu di 1,6 mm di diametru cù parametri di saldatura di 380 A di corrente di saldatura è 38 V di tensione di saldatura, a velocità di fusione di u filu pò ghjunghje à 9,6 kg/h.

U trasferimentu di gocce di fili animati metallichi hè simile à quellu di fili solidi. I fili animati à flussu ponu esse saldati in forma di trasferimentu di spruzzatura cunvinziunale è trasferimentu di cortu circuitu à alta velocità, ma ùn ponu micca pruduce trasferimentu d'arcu rotante. A velocità massima di alimentazione di u filu di i fili animati à flussu di rutile pò ghjunghje à 30 m/min, è u limite superiore di a velocità di alimentazione di u filu di i fili animati à flussu basichi hè di circa 45 m/min, cù una velocità di fusione di u filu finu à 20 kg/h.

(3) Tipi di trasferimentu di gocce in a saldatura MAG ad alta efficienza

In a saldatura MAG cunvinziunale, à misura chì a corrente di saldatura aumenta, a forma di trasferimentu di gocce cambia da trasferimentu di cortu circuitu, trasferimentu globulare à trasferimentu di spruzzatura. Sottu a premessa di assicurà una bona furmazione di saldatura, a corrente limite per u trasferimentu di spruzzatura di gocce hè di circa 400A.

In a saldatura MAG à alta velocità di deposizione, utilizendu cumpletamente e proprietà fisiche di i gas di prutezzione multi-cumponente è aumentendu in modu apprupriatu l'estensione di u filu, a velocità di fusione di u filu pò esse aumentata assai in a gamma di alta corrente è alta tensione di a saldatura MAG non convenzionale, è à u listessu tempu, a morfologia di trasferimentu di gocce subisce ancu cambiamenti essenziali. E so forme basiche sò: trasferimentu di spray ordinariu, trasferimentu di cortocircuitu à alta velocità, trasferimentu di spray rotante è trasferimentu di spray à alta velocità.

• Arcu di trasferimentu di spray ordinariu: In u campu disaldatura à alta velocità, a velocità di alimentazione di u filu di l'arcu di trasferimentu di spray hè in a gamma di 15-20 m / min.
• Arcu di trasferimentu di cortocircuitu à alta velocitàL'arcu di trasferimentu di cortu circuitu à alta velocità hè ottenutu riducendu a tensione di saldatura è aumentendu l'estensione a secco in a gamma di velocità di alimentazione di u filu di 15-20 m/min. A causa di l'aumentu di l'estensione a secco à 40 mm, l'estremità di u filu s'ammorbidisce è cumencia à girà, cù un offset di 1-2 mm da l'asse di u filu. L'estremità rotante di u filu produce un trasferimentu periodicu di cortu circuitu da i dui lati di a saldatura.
• Arcu di trasferimentu di spruzzatura rotanteL'arcu rotante hè generatu quandu l'estremità di u filu hè addulcita da una corrente alta è deviata da a forza di l'arcu. Per i fili cù un diametru di 1-2 mm, a velocità di alimentazione di u filu hè necessaria per ghjunghje à 25 m/min o più, è a corrente di saldatura minima equivalente hè di circa 450 A. A deviazione tutale di l'estremità libera di u filu da l'asse di u filu hè di parechji millimetri, chì pò esse osservata à ochju nudu durante a saldatura.
• Arcu di trasferimentu di spruzzatura à alta velocitàHè carattarizatu da u trasferimentu assiale di gocce, cù una velocità di alimentazione di u filu chì supera i 20 m/min, è a dimensione di a goccia hè apprussimatamente uguale à u diametru di u filu. In paragone cù u trasferimentu unu per unu di gocce in l'arcu, stu prucessu hà u megliu effettu. U prucessu di separazione di e gocce si ripete in u listessu modu, è un fasciu di plasma strettu, cuncintratu è abbagliante hè a caratteristica di l'arcu di trasferimentu di spruzzatura à alta velocità. Quandu l'estremità di u filu ammorbiditu scende, a lunghezza di l'arcu diminuisce è a colonna di l'arcu di plasma si allarga, è dopu si forma un ponte liquidu trà a goccia fusa è l'estremità di u filu. U ponte liquidu hè continuamente cumpressu sottu l'azione di a forza di cuntrazione elettromagnetica, rendendu l'arcu più largu. Quandu u ponte trà l'estremità di u filu è a goccia diventa abbastanza chjucu, si forma plasma intornu à u ponte. In u mumentu quandu u ponte si rompe, l'arcu di trasferimentu di spruzzatura à alta velocità si riaccende, riformendu un gettu di plasma strettu è cuncintratu. Per l'arcu di trasferimentu di spruzzatura à alta velocità, per via di a forma di penetrazione prufonda ma stretta, a radica di saldatura ùn pò esse cumpletamente riempita di metallu fusu.