В текущих условиях дефицита заказов в строительной области, компании, занимающиеся сваркой, стремятся сделать все возможное, чтобы как можно крепче удержать своего давнего клиента и привлечь нового. Способы этого удержания и привлечения могут быть различны, но ясно одно: наибольшей эффективности достигают меры, направленные на развитие технологической составляющей сварочного производства. Тем более что сегодня до 70-80 % промышленного сварочного оборудования физически и морально устарело, и тот, кто первым переориентируется на новые технологические достижения, может завоевать значительную долю рынка и привлечь к своей компании новых клиентов.

Сегодня сварка применяется для неразъемного соединения широчайшей гаммы металлических, неметаллических и композиционных конструкционных материалов в условиях земной атмосферы, Мирового океана и космоса. Несмотря на непрерывно увеличивающееся применение в сварных конструкциях и изделиях легких сплавов, полимерных материалов и композитов, основным конструкционным материалом остается сталь. Именно поэтому мировой рынок сварочной техники и услуг возрастает пропорционально росту мирового потребления стали. К началу ХХI в. он оценивался примерно в 40 млрд долларов, из которых около 70 % приходится на сварочные материалы и около 30 % — на сварочное оборудование.

Отмеченные особенности определяют общую положительную тенденцию роста мирового производства сварных конструкций, динамичного развития мирового и регионального рынков сварочной техники и материалов, а также объемов научных исследований и разработок по совершенствованию сварки и родственных технологий. Основываясь на анализе мировых тенденций развития сварки и родственных технологий, выделим основные направления развития и повышения эффективности сварки.
Дуговая и контактная сварка останутся по-прежнему доминирующими способами соединения металлов. Предполагается, что доля ручной дуговой сварки покрытыми электродами к 2011 г. составит 20 — 25 % от общего объема сварки.
Доля механизированных и автоматических способов сварки в защитных газах, заменяющих ручную дуговую, составит в будущем 50 — 55 % общего ее объема.

Развитие сварки под флюсом, доля которой к 2011 г. составит ~ 17 % в общем ее объеме, связано с созданием более совершенного оборудования. Учитывая мировые тенденции расширения области применения прогрессивных ресурсосберегающих технологий можно предположить, что доля лазерной технологии в сварочном производстве в предстоящее десятилетие существенно увеличится и достигнет 6 — 8 % общего объема сварочных работ.

Стремление к совершенству
Лидирующее положение на рынке будет занимать оборудование для дуговой сварки, доля которого будет только возрастать в основном за счет оборудования для сварки порошковой и сплошной проволокой при сокращении доли оборудования для ручной дуговой сварки покрытыми электродами. Развитие дуговой сварки во многом определяется техническим прогрессом и разработками новых источников питания, полуавтоматов и автоматов. Уже сейчас разработано и широко применяются источники питания, позволяющие обеспечить гибкое формирование внешних и динамических характеристик. Подающие механизмы имеют программное управления параметрами режима сварки, а также широкое применение нашли встраиваемые библиотеки сварочных программ.
Схемы управления сварочных источников выполняются на основе модульных решений с широким применением микропроцессорной техники. В настоящий момент многими компаниями взято направление на унификацию оборудования, разработку оборудования нового поколения на блочно-модульной основе. Уже сейчас разработаны аппараты с микропроцессорным синергетическим управлением и другое современное оборудование с возможностями активного контроля качества сварки. При этом происходит постоянное их совершенствование.

Электроды сдают позиции
Ощутимые изменения наблюдаются на мировом рынке сварочных материалов. Материалы для механизированных видов сварки, в первую очередь порошковая и сплошная проволоки, уверенно теснят по объемам продаж на рынке покрытые электроды для ручной дуговой сварки. Эти тенденции должны сохраниться, что в обозримом будущем приведет к стабилизации применения покрытых электродов на уровне 15-25 % вместо 20-30 % в настоящее время.
Основные направления — разработка сварочных материалов специального назначения, обеспечивающих соединение высокопрочных сталей и сплавов, разнородных, многослойных и композиционных материалов. Кроме того, актуальной является задача создания сварочных материалов, оптимальных как по количественному содержанию компонентов, так и по экономическим показателям. Также должны учитываться гигиенические характеристики выделяющихся сварочных аэрозолей. В связи с этим возникает необходимость обоснования введения новых компонентов в шихту с учетом высказанных выше требований и оценки диапазона их концентраций.

Известно, что для сварных конструкций требуются хорошо свариваемые материалы. Рациональное использование новых конструкционных материалов с высокими показателями механических свойств позволяет эффективно решать проблемы снижения металлоемкости, повышения надежности и долговечности сварных конструкций.
Будет непрерывно расширяться применение высокопрочных сталей в ответственных сварных конструкциях. Все более широкое применение находят высокопрочные алюминиево-литиевые сплавы, сплавы с предельно высоким легированием, а также сплавы, которые содержат в своем составе эффективные модификаторы — скандий, цирконий, одновременно улучшающие свариваемость материалов и механические свойства сварных соединений. Ведутся работы по созданию новых конструкционных, хорошо сваривающихся титановых сплавов, обладающих высокой прочностью и коррозионной стойкостью.

Сила в технологии
Сварка и родственные технологии продолжают активно и всесторонне развиваться как вглубь, так и вширь. Создаются теоретические и технологические предпосылки изготовления новых изделий в традиционных областях сварочного производства, а также освоения все более широких сфер применения, которые раньше считались «экзотическими». Отметим ряд достижений в области совершенствования существующих технологических сварочных процессов, которые могут быть развиты в ХХI в.
Так, например, специалистам может быть весьма интересен процесс STT (Surface Tension Transfer — перенос металла силами поверхностного натяжения), предложенный компанией «Линкольн Электрик». Он является разновидностью (модификацией) сварки сплошной проволокой в среде защитных газов, реализующей перенос металла сериями коротких замыканий. Его специально разработали для сварки тонколистовых конструкций и качественной сварки корневого шва взамен аргонодугового процесса. Он позволяет значительно уменьшить разбрызгивание, обеспечивает хорошее смачивание свариваемых поверхностей, гарантированный провар и отсутствие несплавлений. Наряду с высоким качеством сварного шва обеспечивается высокая производительность процесса, легкий контроль дуги и ванны в любом пространственном положении, а также снижение затрат на расходные материалы. Значительно снижается уровень дымообразования. Кроме этого, полуавтоматический процесс сварки STT прост в обучении и использовании.

Основу каждого направления составляет информационное обеспечение, это создание во всем мире информационных баз данных и баз знаний, которые играют решающую роль в анализе и усовершенствовании сварочных технологий сегодняшнего дня.
Таким образом, суммируя вышесказанное, развитие сварочной индустрии и повышение эффективности сварки с учетом современного состояния дел практически можно представить по пунктам:
1. Разработка новых технологий, управляющих формой и величиной сварочного тока. Для решения стандартных и нестандартных задач.
2. Создание сварочного оборудования, отвечающего жестким требованиям по электрической и электромагнитной безопасности, требования по уровню шума и экологическим требованиям.
3. Снижение роли человеческого фактора. Простота в обслуживании и эксплуатации. Снижение требований к квалификации сварщика.
4. Использование оборудования и технологий, которые раньше эксплуатировались только в цеховых условиях, в монтажных и полевых условиях.
5. Ценовая доступность и простота эксплуатации hi-tech оборудования и технологий, которые раньше применялись только на производствах и специальных проектах, для полупрофессионального и бытового применения.
6. Разработка материалов, оборудования и технологий, работающих в экстремальных условиях — низкие температуры эксплуатации, высокая влажность и т.п. Повышение надежности работы оборудования в этих условиях.
7. Комбинированные технологии дуговой сварки для решения узкоспециализированных задач. Одним из путей решений является разработка новых сварочных материалов, в частности порошковых проволок, которые позволяют получить требуемые сварочно-технологические свойства, улучшить свариваемость и обеспечить высокие механические свойства сварного соединения, в комбинации со специальными выходными характеристиками сварочного оборудования, которые могут управлять переносом капли, длиной дуги, энергией дуги и т.п. Одно без другого не работает.

Антон Полевой.