Control of Metal Transfer at Given Arc Variables

给定电弧变量下金属转移的控制

基本信息

  • 批准号:
    0825956
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 36.43万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2008
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2008-10-01 至 2012-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

The objective of this research is to (1) confirm that it is possible to introduce auxiliary forces to detach the droplet of melted wire in gas metal arc welding while still maintaining the required arc stability, and (2) confirm that metal transfer variables, including droplet mass/diameter, impact speed, and trajectory, can be fully controlled by adjusting the power and application time of the auxiliary forces. The approach is to (1) aim two lasers of relatively low power to the droplet to apply auxiliary forces from opposite directions, (2) establish a model to correlate metal transfer variables with laser powers, arc variables, and droplet state, (3) apply the model to adaptively determine the power and firing timing of the lasers based on droplet state and arc variables to achieve the desired metal transfer variables, and (4) monitor the resultant metal transfer variables to improve the model. Gas metal arc welding is the most widely used process in automatic welding. The completion of the research will be of significant help in better understanding and controlling this complex but important process. Possible transfer of this technology will help our industry maintain its manufacturing technology leadership and compete with countries where the labor cost is relatively low. The multi-disciplinary nature of the proposed research and possible collaboration with national lab, industry and international institution will provide a variety of opportunities to train next generation academic and manufacturing experts/researchers in a wide range of levels in forms of hands-on design course, undergraduate research experience, thesis/dissertation research, application-oriented case study, knowledge dissemination and possible commercialization with industry partners.
本研究的目的是(1)证实在气体保护焊中引入辅助力在保持所需电弧稳定性的同时分离熔丝熔滴是可能的,(2)证实通过调整辅助力的功率和作用时间,可以完全控制熔滴质量/直径、冲击速度和轨迹等熔滴过渡变量。该方法是(1)瞄准两台功率相对较低的激光器从相反的方向施加辅助力,(2)建立金属转移变量与激光功率、电弧变量和熔滴状态之间的关联模型,(3)应用该模型根据熔滴状态和电弧变量自适应地确定激光器的功率和点火时机,以实现所需的金属转移变量,以及(4)监控所产生的金属转移变量以改进模型。气体保护焊是自动焊接中应用最广泛的一种焊接工艺。这项研究的完成将有助于更好地理解和控制这一复杂但重要的过程。这项技术的可能转让将有助于我们的行业保持其制造技术的领先地位,并与劳动力成本相对较低的国家竞争。拟议的研究具有多学科性质,并可能与国家实验室、行业和国际机构合作,这将提供各种机会,通过实践设计课程、本科研究经验、论文/论文研究、面向应用的案例研究、知识传播以及可能与行业合作伙伴进行的商业化,在各种水平上培训下一代学术和制造专家/研究人员。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

YuMing Zhang其他文献

Editorial: Advances in intelligent welding manufacturing
  • DOI:
    10.1007/s40194-025-01992-w
  • 发表时间:
    2025-02-21
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.500
  • 作者:
    YuMing Zhang;Stephan Egerland;Zengxi Stephen Pan
  • 通讯作者:
    Zengxi Stephen Pan
Improved empirical DC I–V model for 4H-SiC MESFETs
  • DOI:
    10.1007/s11432-008-0037-x
  • 发表时间:
    2008-06-18
  • 期刊:
  • 影响因子:
    7.600
  • 作者:
    QuanJun Cao;YiMen Zhang;YuMing Zhang;HongLiang Lv;YueHu Wang;XiaoYan Tang;Hui Guo
  • 通讯作者:
    Hui Guo
Human-robot collaborative assembly and welding: A review and analysis of the state of the art
人机协作装配与焊接:现状的综述与分析
  • DOI:
    10.1016/j.jmapro.2024.09.044
  • 发表时间:
    2024-12-12
  • 期刊:
  • 影响因子:
    6.800
  • 作者:
    Yue Cao;Quan Zhou;Wei Yuan;Qiang Ye;Dan Popa;YuMing Zhang
  • 通讯作者:
    YuMing Zhang
Control of DE-GMAW through human–robot collaboration
  • DOI:
    10.1007/s40194-025-01954-2
  • 发表时间:
    2025-02-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.500
  • 作者:
    Yue Cao;YuMing Zhang
  • 通讯作者:
    YuMing Zhang
Optimization for LED arrays to achieve uniform near-field illumination
优化 LED 阵列以实现均匀的近场照明

YuMing Zhang的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('YuMing Zhang', 18)}}的其他基金

NRI: FND: Intelligent Co-robots for Complex Welding Manufacturing through Learning and Generalization of Welders Capabilities
NRI:FND:通过学习和推广焊工能力实现复杂焊接制造的智能协作机器人
  • 批准号:
    2024614
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 36.43万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Machine-Human Cooperative Control of Welding Process
焊接过程的人机协同控制
  • 批准号:
    0927707
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    $ 36.43万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Measurement and Control of Dynamic Weld Pool Surface in Gas Metal Arc Welding
熔化极气体保护焊动态熔池表面的测量与控制
  • 批准号:
    0726123
  • 财政年份:
    2007
  • 资助金额:
    $ 36.43万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Sensors: Measurement of Dynamic Weld Pool Surface
传感器:动态熔池表面的测量
  • 批准号:
    0527889
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 36.43万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Double-Electrode Gas Metal Arc Welding
双电极熔化极气体保护焊
  • 批准号:
    0355324
  • 财政年份:
    2004
  • 资助金额:
    $ 36.43万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Control of Gas Tungsten Arc Weld Pool Surface
钨极气体保护焊熔池表面的控制
  • 批准号:
    0114982
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 36.43万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Double-Sided Arc Welding
双面电弧焊
  • 批准号:
    9812981
  • 财政年份:
    1998
  • 资助金额:
    $ 36.43万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

Mn-Ni-Cu系all-d-metal Heusler合金的设计制备与磁性形状记忆效 应研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2024
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
Metal-Na2WO4/SiO2催化甲烷氧化偶联的密度泛函理论研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
Metal@ZnO-WO3复合纳米纤维微结构调控及对人呼气检测研究
  • 批准号:
    61901293
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
d-metal Heusler磁相变合金NiMnTi(Co)的多相变路径弹热效应研究
  • 批准号:
    51801225
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    26.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
狭叶香蒲重金属转运蛋白HMA(Heavy Metal ATPase)类基因的分离鉴定及功能分析
  • 批准号:
    31701931
  • 批准年份:
    2017
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

CAS: Proton-Coupled Electron Transfer Reactions from Ligand-to-Metal Charge Transfer Excited States.
CAS:配体到金属电荷转移激发态的质子耦合电子转移反应。
  • 批准号:
    2400727
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 36.43万
  • 项目类别:
    Standard Grant
ERI: Unravel Charge Transfer Mechanisms in the Bulk and at Interphases and Interfaces of Ionogel Solid Electrolytes for High-Power-Density All-Solid-State Li Metal Batteries
ERI:揭示高功率密度全固态锂金属电池的离子凝胶固体电解质的本体以及相间和界面的电荷转移机制
  • 批准号:
    2347542
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 36.43万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAREER: Photocatalytic Transfer Hydrogenation of CO2 Using Transition Metal Cluster Arrays
职业:使用过渡金属簇阵列进行二氧化碳光催化转移氢化
  • 批准号:
    2237345
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 36.43万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Technology to reduce transfer, accumulation, and toxic effects on organisms and humans without reducing heavy metal concentrations in contaminated soil
减少转移、积累以及对生物体和人类的毒性影响而不降低受污染土壤中重金属浓度的技术
  • 批准号:
    23H03545
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 36.43万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Creation of Oxygen Evolution Catalysts Using Synergistic Charge Transfer Enhancement by Mixing Transition Metal Ions
通过混合过渡金属离子的协同电荷转移增强来制备析氧催化剂
  • 批准号:
    23H01738
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 36.43万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
RUI: CAS-SC: Promoting Group-Transfer Reactions at Metal/Main-Group Bonds
RUI:CAS-SC:促进金属/主族键的基团转移反应
  • 批准号:
    2244969
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 36.43万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Elucidation of Intramolecular Energy Transfer and Multi-Electron Reduction Processes in Multinuclear Metal Complexes Using Ultrafast Spectroscopy
使用超快光谱阐明多核金属配合物中的分子内能量转移和多电子还原过程
  • 批准号:
    23KJ1742
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 36.43万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
A novel heat transfer enhancement method: Combination of Nano-encapsulated PCM and metal foam
一种新型传热强化方法:纳米封装相变材料与金属泡沫的组合
  • 批准号:
    22K03965
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 36.43万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
CAS: Collaborative Research: Steering Proton-Coupled Electron Transfer Processes for Energy Conversion at the Metal Electrode/Porous 3D Material Interface
CAS:合作研究:引导质子耦合电子转移过程在金属电极/多孔 3D 材料界面进行能量转换
  • 批准号:
    2154919
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 36.43万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CAS: Collaborative Research: Steering Proton-Coupled Electron Transfer Processes for Energy Conversion at the Metal Electrode/Porous 3D Material Interface
CAS:合作研究:引导质子耦合电子转移过程在金属电极/多孔 3D 材料界面进行能量转换
  • 批准号:
    2154963
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 36.43万
  • 项目类别:
    Standard Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了