Etude du soudage des alliages d'aluminium par laser co#2 de forte puissance

Study on co#2 laser welding of aluminium alloys

• Auteur / Autrice : Laurent Cretteur
• Direction : Surendar Marya
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Nantes

Résumé

Les alliages d'aluminium, du fait de leur proprietes physiques, sont parmi les metaux les plus delicats a souder par laser co#2. En effet, ils demandent une energie incidente beaucoup plus elevee que les autres metaux. Ceci se traduit par des instabilites du bain de fusion et des exces de plasma. De plus le bain, relativement large, tend a s'effondrer sous la tole. Cette these vise a developper le soudage laser de deux alliages aluminium-magnesium utilises dans l'industrie (5086 et 6061). Son approche est essentiellement experimentale. Dans un premier temps, une etude de l'influence des parametres experimentaux a ete realisee. L'influence de la nature du gaz de couverture et de son mode d'injection a en particulier ete etudiee : l'utilisation d'un systeme d'amenee de gaz comprenant une buse annulaire et un tube chasse plasma lateral apporte une stabilisation significative du procede. Cependant, la qualite des cordons reste faible, en particulier sur leur cote envers. Pour reduire ces defauts, nous avons developpe une technique originale. Un melange de sels mineraux (flux-pate) a ete optimise dans le but de limiter l'oxydation du bain et de le maintenir en position lors du soudage. Ce flux-pate, compose d'un melange de chlorures et de fluorures, possede des proprietes tensioactives qui limitent l'effondrement du bain. De plus, il protege de l'oxydation l'envers de la soudure : les cordons obtenus sont donc parfaitement reguliers. La deuxieme partie de ce travail est une validation du produit mis au point. L'etude de l'influence du flux-pate sur les porosites montre un effet benefique vis a vis des grosses cavites. Des essais de traction normalises font d'autre part apparaitre un bon comportement mecanique des soudures produites. Ainsi, nous montrons que le flux-pate n'induit pas de fragilites des soudures, et que leurs capacites mecaniques dependent essentiellement des traitements thermiques post-soudage effectues.