Thèse soutenue

Un modèle thermo-métallurgico-mécanique pour la simulation numérique du soudage TIG multi-passe d'un acier martensitique X10CrMoVNb9-1
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Auteur / Autrice : Farah Hanna
Direction : Han ZhaoOlivier Asserin
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des Solides
Date : Soutenance le 30/05/2016
Etablissement(s) : Paris 6
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences mécaniques, acoustique, électronique et robotique de Paris
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique et technologie (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 1975-2021)
Jury : Président / Présidente : Djimédo Kondo
Examinateurs / Examinatrices : Guilhem Roux, Olivier Hubert
Rapporteurs / Rapporteuses : Michel Coret, Assaad Zoughaib

Résumé

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En raison de sa stabilité microstructurale l'acier martensitique 'X10CrMoVNb9-1' est considéré comme un des candidats pour plusieurs futurs composants des réacteurs à hautes températures 'Very High Temperature Reactor' (VHTR). Ces épais composants (200 mm) sont assemblés par soudage TIG multi-passe. Ce procédé de soudage génère des cycles thermiques et thermomécaniques complexes au niveau de la Zone Affectée Thermiquement (ZAT). Cette thèse est la suite de celle de G.-M. Roux. Ce travail de six ans a pour but de prédire l'état microstructural après soudage dans la ZAT. G.-M. Roux a déjà développé une première version d'un modèle Thermo-Métallurgico-Mécanique (TMM) et a été validée en termes de contraintes résiduelles sur des essais de soudage simples mono-passe. Dans cette thèse une nouvelle version du modèle TMM est proposée, permettant d'améliorer les prévisions en termes de l'état microstructural post soudage dans la ZAT, et les contraintes résiduelles engendrées par l'opération de soudage.Cette thèse s¿appuie sur une approche de modélisation fine des transformations de phases, à savoir la modélisation de la transformation matériau de base - austénite lors d'un chargement anisotherme complexe, la modélisation de la transformation austénite - martensite et finalement la modélisation du revenu de la martensite. Sans oublier la caractérisation du comportement mécanique de chaque phase et l'étude du comportement multi-phasique. La simulation numérique avec le code éléments finis Cast3M de plusieurs procédés de soudage permet de comparer les modèles aux résultats expérimentaux.