Étude et amélioration du processus de soudage laser par le contrôle de la méthode d'apport du gaz d'assistance

Study and improvement of laser welding process by the experimental assist gaz set up control

• Auteur / Autrice : Mohammed Hamadou
• Direction : Rémy Fabbro
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Lasers, métrologie et communications
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Paris, CNAM

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plasmas produits par laser

Faisceaux laser

Soudage laser

Résumé

La présente étude concerne l’assemblage de matériaux par faisceau laser. Les objectifs étaient de comprendre l’influence de la couverture gazeuse et de sa méthode d’apport sur le procédé de soudage, pour ensuite déterminer le choix de ces deux paramètres pour l’amélioration de la qualité du cordon de soudure et ce, en fonction des conditions opératoires. Nous avons abordé dans ce rapport l’étude de différents effets : de la nature du gaz d’assistance sur l’interaction laser matière, en fonction de la longueur d’onde du laser ; des fluctuations de la plume de plasma sur les caractéristiques morphologiques du cordon de soudure ; des paramètres géométriques et de la position de la buse d’apport du gaz d’assistance sur l’oxydation du cordon, du très gros intérêt d’un apport par l’avant et à grande vitesse du gaz d’assistance, l’importance de la géométrie de la rainure lors du soudage de forte épaisseur, ainsi que du rôle de la répartition énergétique lors du soudage Nd :Yag multispots.

The present study relates to the laser beam material welding. The objectives were to understand the influence of the shielding gas and its experimental set-up on the welding process in order to determine the choice of these two parameters to improve the weld bead quality according to the operating conditions. We approached in this report, the study of various effects : the effect of assist gas nature on the laser material interaction, according to the wavelength of the laser, the effect of geometrical parameters and position of the nozzle on the weld bead oxidation, the very large interest of using a high speed front assist gas flow, the importance of the groove geometry for the welding of high material thicknesses, as well as the energy distribution role for ND:Yag multispots welding.