Tööstusriikides, kus on arenenud seadmete tootmine, tuleb umbes 50% kogu toodangu väärtusest keevitusega seotud ettevõtetest. Turu konkurentsivõime suurendamiseks nõuavad tootjad üha enam suuremat tootmistõhusust ja madalamaid tootekulusid. Keevitamise efektiivsuse parandamiseks kasutatakse mitmesuguseid lähenemisviise, näiteks erakordsete keevitusparameetrite kasutamist,hübriidkeevitus, mitmejuhtmelist või mitmekaarkeevitust ja täiustatud keevitustraate saab kasutusele võtta. Need täiustatud keevitusprotsessid on oluliselt parandanud keevituse tootmise efektiivsust, leidnud laialdast rakendust ja andnud olulise panusekeevitustehnoloogia arendamine.

21. sajandisse sisenedes on teaduse ja tehnoloogia kiire arenguga üha enam tähelepanu pööratud suure efektiivsusega keevitusele ning sellest on saanud keevitustehnoloogia uurimise ja rakendamise arengusuund nii riigisiseselt kui ka rahvusvaheliselt. Varem oli suure efektiivsusega keevitamisel peamine fookus keevitusmaterjalide täiustamisel. Viimastel aastatel on keevitusautomaatika täiustamine soodustanud suure efektiivsusega keevitustehnoloogia arengut ning kiire keevitamine võisuure sadestumiskiirusega keevitamineon saanud tulevaseks arengusuunaks. Nn "kõrge efektiivsusega keevitustehnoloogia" viitab sisuliselt tehnoloogiate kogumile, nagu kiirkeevitus, suure sadestumiskiirusega keevitamine ja suure keevitusefektiivsusega keevitamine.

(1) Keevitamise efektiivsuse parandamise lähenemisviisid

Keevitustootmise efektiivsuse parandamine hõlmab kahte aspekti: üks on suure sadestumiskiirusega keevitamine, mille eesmärk on keevitusmaterjalide sulamiskiiruse suurendamine, mis nõuab suurema hulga keevitusmaterjalide sulatamist ajaühikus, mida kasutatakse peamiselt paksude plaatide keevitamiseks sadestumiskiirusega kuni 30 kg/h; teine ​​on kiirkeevitus, mille eesmärk on keevituskiiruse suurendamine, mille põhiline lähtepunkt on keevitusvoolu suurendamine, suurendades samal ajal keevituskiirust, et hoida keevituse soojuskoormus ligikaudu muutumatuna, mida kasutatakse peamiselt õhukeste plaatide keevitamiseks, keevituskiirusega umbes 3–8 korda suurem kui tavalisel CO₂ gaasiga varjestatud keevitusel.

Praegusest teadus- ja arendustegevuse ning tootmise rakenduste olukorrast lähtuvalt on keevitustootmise efektiivsuse parandamiseks järgmised lähenemisviisid:

• Parandage traadi maksimaalset sulamiskiirust erinevate kaitsegaaside kombinatsioonide abil, et suurendada keevitussulamise kiirust.
• Keevitamise efektiivsuse parandamiseks kasutage hübriidseid soojusallikaid, näiteks laserkaarhübriidkeevitust, laserplasmakaarhübriidkeevitust jne.
• Keevitustootmise efektiivsuse parandamiseks kasutage mitmetraadilist või kuumtraadilist etteannet, näiteks kahetraadiline (või mitmetraadiline) gaasiga varjestatud keevitamine, mitmetraadiline sukeldatud kaarkeevitus, kuumtraadiline gaasiga varjestatud keevitamine jne.
• Kasutage aktiivsete elementide ainulaadseid keemilisi omadusi, et parandada kaare läbitungimisvõimet, vähendada keevisõmbluse ristlõike suurust ja parandada keevitamise efektiivsust, näiteks A-TIG-keevituse, A-laserprotsessi jms abil.
• Soone suuruse vähendamine vähendab keevisõmbluse ristlõikepindala ja sadestunud metalli hulka, näiteks kitsaste vahedega keevitamisel.
• Keevituskiiruse suurendamiseks kasutage keevitusvooluallikate spetsiaalseid väljundlainekujusid.

Praegu on rahvusvaheline definitsioonsuure efektiivsusega metall-aktiivgaasiga (MAG) keevitamine(vt DVS-nr 0909-1) on järgmine: 1,2 mm läbimõõduga traadi puhul nimetatakse MAG-keevitust traadi etteandekiirusega üle 15 m/min või sadestuskiirusega üle 8 kg/h suure efektiivsusega MAG-keevituseks. Mõnede suure efektiivsusega MAG-keevitusmeetodite sadestustõhusus võib ulatuda 20 kg/h-ni.

(2) Suure efektiivsusega MAG-keevitusmaterjalid

Praegu on MAG-keevituse sadestamise efektiivsuse parandamise vahendite hulgas laialdaselt kasutatav viis keevitamisel täistraatide asendamine täiturtraatidega. Metalltäidisega traatide kasutamine rauapulbriga võib sadestamise efektiivsust suurendada täistraatidega võrreldes enam kui 50%. Lisaks saab kaitsegaasi koostise reguleerimisega traadi sadestamise efektiivsust oluliselt parandada.

• Massiivtraadid sobivad läbimõõduga 1,0–1,2 mm. Liiga õhukesi traate on ebapiisava jäikuse tõttu raske kiireks traadi etteandeks kohandada; üle 1,2 mm läbimõõduga traatide puhul on stabiilse pöörleva kaare ülekande tekitamine isegi suure voolutugevuse korral keeruline.
• Täidisega traadid sobivad läbimõõduga 1,2–1,6 mm. Nii metalltäidisega kui ka räbu moodustavate täidisega traatide puhul on võimalik saavutada suure efektiivsusega MAG-keevitus suurte keevitusparameetritega. Eriti metalltäidisega traatide puhul võib metallipulbri kõrge täiteastme (kuni 45%) tõttu 1,6 mm läbimõõduga metalltäidisega traadi, 380 A keevitusvoolu ja 38 V keevituspinge korral traadi sulamiskiirus ulatuda 9,6 kg/h.

Metall-täidisega traatide piiskade ülekanne sarnaneb täistraadi omaga. Fluksitäidisega traate saab keevitada tavapärase pihustusülekande ja kiire lühisülekande abil, kuid need ei võimalda pöörleva kaare ülekannet. Rutiil-täidisega traatide maksimaalne traadi etteandekiirus võib ulatuda 30 m/min-ni ja tavalise fluksitäidisega traatide traadi etteandekiiruse ülempiir on umbes 45 m/min ja traadi sulamiskiirus kuni 20 kg/h.

(3) Piiskade ülekande tüübid suure efektiivsusega MAG-keevitamisel

Tavapärases MAG-keevituses muutub piiskade ülekande vorm keevitusvoolu suurenedes lühisülekandest ja globulaarsest ülekandest pihustusülekandeks. Hea keevisõmbluse moodustumise tagamiseks on piiskade pihustusülekande piirvoolutugevus umbes 400 A.

Suure sadestumiskiirusega MAG-keevituses saab mitmekomponendiliste kaitsegaaside füüsikaliste omaduste igakülgse ärakasutamise ja traadi pikenemise sobiva suurendamise abil oluliselt suurendada traadi sulamiskiirust ebatraditsioonilise MAG-keevituse kõrge voolu ja kõrge pinge vahemikus ning samal ajal muutub oluliselt ka tilkade ülekande morfoloogia. Selle põhivormid on: tavaline pihustusülekanne, kiire lühisülekanne, pöörleva pihustusülekanne ja kiire pihustusülekanne.

• Tavaline pihustusülekande kaarValdkonnaskiire keevitamine, pihustuskaare traadi etteandekiirus on vahemikus 15–20 m/min.
• Kiire lühiseülekande kaarKiire lühisülekandega kaar saadakse keevituspinge vähendamise ja kuiva pikenemise suurendamise teel traadi etteandekiiruse vahemikus 15–20 m/min. Kuiva pikenemise suurendamise tõttu 40 mm-ni pehmeneb traadi ots ja hakkab pöörlema, nihkega traadi teljest 1–2 mm. Pöörlev traadi ots tekitab perioodilise lühiseülekande keevisõmbluse mõlemal küljel.
• Pöörlev pihustusülekande kaarPöörlev kaar tekib siis, kui traadi otsa pehmendab suur vool ja kaare jõud painutab seda. 1–2 mm läbimõõduga traatide puhul peab traadi etteandekiirus olema vähemalt 25 m/min ja samaväärne minimaalne keevitusvool on umbes 450 A. Traadi vaba otsa koguhälve traadi teljest on mitu millimeetrit, mida on keevitamise ajal palja silmaga näha.
• Kiire pihustusülekande kaarSeda iseloomustab tilkade aksiaalne ülekanne traadi etteandekiirusel üle 20 m/min ja tilkade suurus on ligikaudu võrdne traadi läbimõõduga. Võrreldes tilkade ükshaaval ülekandega kaares on sellel protsessil parim tulemus. Tilkade eraldusprotsess kordub samamoodi ning kiire pihustuskaare iseloomulikuks tunnuseks on kitsas, kontsentreeritud ja pimestav plasmakiir. Kui pehmenenud traadi ots laskub alla, väheneb kaare pikkus ja plasmakaare sammas laieneb ning seejärel moodustub sula tilga ja traadi otsa vahele vedel sild. Vedel sild surutakse pidevalt kokku elektromagnetilise kokkutõmbumisjõu mõjul, muutes kaare laiemaks. Kui sild traadi otsa ja tilga vahel muutub piisavalt väikeseks, moodustub silla ümber plasma. Silla purunemise hetkel süttib kiire pihustuskaare uuesti, moodustades uuesti kitsa ja kontsentreeritud plasmajoa. Kiire pihustuskaare puhul ei saa keevisõmbluse juurt sügava, kuid kitsa läbitungimise kuju tõttu täielikult sula metalliga täita.