Auxiliary energy-assisted arc welding processes and their modelling, sensing and control
Source abstract
Abstract
Arc welding processes are still widely used in manufacturing industry. To further improve the arc welding efficiency and the joint quality, secondary energy field/source is usually applied to assist the conventional arc welding process. Modelling, sensing and control of such arc welding processes are efficient and powerful ways for process modification and development and complete understanding the underlying interaction mechanism of the auxiliary energy and the welding process. This article reviews the present status in this aspect. A few typical examples such as external magnetic field-assisted gas metal arc welding, ultrasonic vibration-assisted gas tungsten/metal arc welding, and ultrasonic-assisted plasma arc welding are introduced to demonstrate their system, principle and effectiveness. Additionally, some challenges and future outlooks are summarised.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Welding Techniques and Residual Stresses · Advanced Machining and Optimization Techniques · Advanced Welding Techniques Analysis
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
MOE Key Lab for Liquid-Solid Structure Evolution and Materials Processing, Institute of Materials Joining, Shandong University, Jinan, People’s Republic of China
Funding
National Natural Science Foundation of China
References (100+)
Show source-provided references
1. Nomura K, Fukushima K, Matsumura T, et al. Study on the weld penetration estimation by deep learning model with molten pool monitoring in GMA arc welding. II W Doc XII-2448-2020; 2020.
2. Naidu DS, Ozcelik S, Moore KL. Modeling, sensing and control of gas metal arc welding. Oxford: Elsevier; 2003. p. 10–11.10.1016/B978-008044066-8/50005-7 ↗
3. 10.1179/1362171815Y.000000007410.1179/1362171815Y.0000000074 ↗
4. 10.1007/s00170-015-7077-310.1007/s00170-015-7077-3 ↗
5. 10.1016/j.jmsy.2020.08.00810.1016/j.jmsy.2020.08.008 ↗
6. 10.1115/1.404794710.1115/1.4047947 ↗
7. Debroy T. · Weld J · 2015 · 94 · 58
8. Wu CS. · 2011
9. 10.3901/JME.2018.02.00110.3901/JME.2018.02.001 ↗
10. 10.1007/s00170-017-0068-910.1007/s00170-017-0068-9 ↗
11. 10.1088/2053-1591/ab1e6710.1088/2053-1591/ab1e67 ↗
12. 10.1179/1362171812Y.000000007010.1179/1362171812Y.0000000070 ↗
13. 10.1007/BF0326673010.1007/BF03266730 ↗
14. 10.1016/j.jmapro.2020.02.02710.1016/j.jmapro.2020.02.027 ↗
15. 10.1007/s40194-020-01000-310.1007/s40194-020-01000-3 ↗
16. 10.1088/0022-3727/45/28/28520310.1088/0022-3727/45/28/285203 ↗
17. 10.1016/j.jmapro.2020.06.00610.1016/j.jmapro.2020.06.006 ↗
18. 10.1080/13621718.2020.173054610.1080/13621718.2020.1730546 ↗
19. 10.1016/j.jmatprotec.2017.11.04210.1016/j.jmatprotec.2017.11.042 ↗
20. Kang YH · Weld J · 2003 · 82 · 93s
21. 10.1088/1009-0630/17/4/1110.1088/1009-0630/17/4/11 ↗
22. 10.1007/BF0265431710.1007/BF02654317 ↗
23. Malinowski-Brodnicka M · Weld J · 1990 · 2 · 52s
24. 10.1016/j.msea.2006.10.04810.1016/j.msea.2006.10.048 ↗
25. 10.1179/13621710322500546210.1179/136217103225005462 ↗
26. 10.1016/j.corsci.2011.03.02210.1016/j.corsci.2011.03.022 ↗
27. 10.1016/j.matlet.2015.03.07710.1016/j.matlet.2015.03.077 ↗
28. 10.1080/13621718.2015.112540610.1080/13621718.2015.1125406 ↗
29. 10.1016/j.jmapro.2018.01.01710.1016/j.jmapro.2018.01.017 ↗
30. 10.1016/j.matdes.2016.12.02510.1016/j.matdes.2016.12.025 ↗
31. 10.1016/j.jmatprotec.2019.11632210.1016/j.jmatprotec.2019.116322 ↗
32. 10.1016/j.jmapro.2018.01.02610.1016/j.jmapro.2018.01.026 ↗
33. 10.7566/JPSJ.88.07450210.7566/JPSJ.88.074502 ↗
34. 10.1007/s00170-015-8214-810.1007/s00170-015-8214-8 ↗
35. 10.1007/s00170-016-9407-510.1007/s00170-016-9407-5 ↗
36. 10.3390/met1010135110.3390/met10101351 ↗
37. 10.1016/j.ijmecsci.2019.10503110.1016/j.ijmecsci.2019.105031 ↗
38. 10.1177/095440541455559110.1177/0954405414555591 ↗
39. 10.1016/j.jmatprotec.2016.06.02810.1016/j.jmatprotec.2016.06.028 ↗
40. 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.09.13010.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.09.130 ↗
41. 10.1016/j.jmatprotec.2019.11628810.1016/j.jmatprotec.2019.116288 ↗
42. 10.1016/j.vacuum.2020.10939110.1016/j.vacuum.2020.109391 ↗
43. 10.1007/s40194-020-00882-710.1007/s40194-020-00882-7 ↗
44. 10.1080/13621718.2020.177499410.1080/13621718.2020.1774994 ↗
45. 10.1063/5.000993510.1063/5.0009935 ↗
46. 10.1016/j.jmatprotec.2020.11663810.1016/j.jmatprotec.2020.116638 ↗
47. 10.1016/j.jmapro.2017.02.02710.1016/j.jmapro.2017.02.027 ↗
48. 10.1016/j.ultsonch.2010.05.00810.1016/j.ultsonch.2010.05.008 ↗
49. 10.1016/j.ultsonch.2017.04.03710.1016/j.ultsonch.2017.04.037 ↗
50. 10.1016/j.ijmachtools.2020.10359410.1016/j.ijmachtools.2020.103594 ↗
51. Elrefaey A · Weld J · 2013 · 92 · 148s
52. 10.1179/1362171814Y.000000024510.1179/1362171814Y.0000000245 ↗
53. 10.1179/1362171815Y.000000004810.1179/1362171815Y.0000000048 ↗
54. 10.1080/13621718.2017.131412110.1080/13621718.2017.1314121 ↗
55. 10.1016/j.ultras.2014.10.00710.1016/j.ultras.2014.10.007 ↗
56. 10.1016/j.jmapro.2020.09.00510.1016/j.jmapro.2020.09.005 ↗
57. 10.1007/s00170-012-4438-z10.1007/s00170-012-4438-z ↗
58. 10.1016/j.matdes.2012.07.05410.1016/j.matdes.2012.07.054 ↗
59. 10.1007/s00170-014-6324-310.1007/s00170-014-6324-3 ↗
60. 10.1016/j.jmatprotec.2014.08.02610.1016/j.jmatprotec.2014.08.026 ↗
61. 10.1063/1.235785710.1063/1.2357857 ↗
62. 10.3390/app701004510.3390/app7010045 ↗
63. 10.1007/s40195-016-0483-110.1007/s40195-016-0483-1 ↗
64. 10.1016/j.ultsonch.2017.05.00110.1016/j.ultsonch.2017.05.001 ↗
65. 10.3390/ma1224408110.3390/ma12244081 ↗
66. 10.1016/j.jmatprotec.2018.05.00410.1016/j.jmatprotec.2018.05.004 ↗
67. 10.1016/j.actamat.2016.01.01610.1016/j.actamat.2016.01.016 ↗
68. 10.1016/j.jmatprotec.2010.05.01510.1016/j.jmatprotec.2010.05.015 ↗
69. 10.1179/136217109X1250593258477210.1179/136217109X12505932584772 ↗
70. 10.1016/j.matlet.2020.12769210.1016/j.matlet.2020.127692 ↗
71. 10.1080/13621718.2016.125881210.1080/13621718.2016.1258812 ↗
72. 10.1063/1.504422710.1063/1.5044227 ↗
73. 10.1016/j.jmatprotec.2019.11633510.1016/j.jmatprotec.2019.116335 ↗
74. 10.1016/j.jmapro.2019.09.01410.1016/j.jmapro.2019.09.014 ↗
75. Fan Y · Trans China Weld Inst · 2009 · 30 · 91
76. 10.3901/JME.2011.04.05310.3901/JME.2011.04.053 ↗
77. 10.1016/j.msea.2011.11.09010.1016/j.msea.2011.11.090 ↗
78. 10.1016/j.jmatprotec.2018.11.00310.1016/j.jmatprotec.2018.11.003 ↗
79. Fan CL · Weld J · 2013 · 92 · 375s
80. Fan Y · Weld J · 2012 · 91 · 91s
81. 10.1007/s00170-018-2202-810.1007/s00170-018-2202-8 ↗
82. 10.1016/j.matdes.2016.04.01910.1016/j.matdes.2016.04.019 ↗
83. Wang J · Weld J · 2019 · 98 · 150s
84. 10.1016/j.matdes.2019.10805110.1016/j.matdes.2019.108051 ↗
85. 10.1016/j.jmapro.2018.12.02010.1016/j.jmapro.2018.12.020 ↗
86. 10.1016/j.ultsonch.2015.11.00110.1016/j.ultsonch.2015.11.001 ↗
87. 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.11984710.1016/j.ijheatmasstransfer.2020.119847 ↗
88. 10.1016/j.jmapro.2013.06.00410.1016/j.jmapro.2013.06.004 ↗
89. Zhang YM · Weld J · 1999 · 78 · 53s
90. Bashenko V V · Weld J · 1988 · 67 · 233s
91. 10.1179/1362171811Y.000000001310.1179/1362171811Y.0000000013 ↗
92. 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.12.13010.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.12.130 ↗
93. Martikainen J · Weld J · 1993 · 72 · 329s
94. 10.1080/13621718.2019.170228410.1080/13621718.2019.1702284 ↗
95. 10.1016/j.jmapro.2016.04.00410.1016/j.jmapro.2016.04.004 ↗
96. 10.1016/j.matpr.2020.09.56210.1016/j.matpr.2020.09.562 ↗
97. Wu CS · Weld J · 2017 · 96 · 279s
98. 10.1080/13621718.2020.173506210.1080/13621718.2020.1735062 ↗
99. 10.1016/j.automatica.2006.11.00810.1016/j.automatica.2006.11.008 ↗
100. 10.1088/0957-0233/12/8/35210.1088/0957-0233/12/8/352 ↗