Thèse soutenue

Mouvement du liquide durant le brasage d'alliages d'aluminium
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Auteur / Autrice : Bruno Jacques
Direction : Jacques LacazeOlivier Dezellus
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Energétique et transferts
Date : Soutenance le 19/07/2019
Etablissement(s) : Toulouse, INPT
Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Sciences de la Matière (Toulouse)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre Inter-universitaire de Recherche et d’Ingénierie des Matériaux (Toulouse ; 1999-....)
Jury : Président / Présidente : Joël Alexis
Examinateurs / Examinatrices : Olivier Dezellus, Alain Hazotte, Annie Antoni-Zdziobek
Rapporteurs / Rapporteuses : Alain Hazotte, Annie Antoni-Zdziobek

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Les échangeurs de chaleurs brasés de grande capacité sont majoritairement utilisés dans les installations de production de gaz et dans des domaines comme la pétrochimie. Le brasage de ces échangeurs se fait en une seule étape dans un four sous vide secondaire. Pendant le cycle de brasage, des centaines de litres de brasure liquide en alliage 4004 (Al-Si-Mg) sont mis en mouvement par capillarité afin de former les ménisques et les joints brasés avec les pièces structurelles solides en alliage 3003 (Al-Mn). Des creusements dans les parties solides d’un échangeur ont été analysés et mettent en avant la capacité de la brasure à s’écouler et à interagir avec les parties solides. Ces observations permettent de proposer un mécanisme d’écoulement associé au gradient thermique entre la surface et le cœur de l’échangeur au cours du cycle de brasage. Ces écarts de températures pourraient engendrer un déplacement de la brasure du fait de l’affaissement des bords de l’échangeur ou encore par effet Marangoni (thermique et chimique). Des essais permettant d’analyser les interactions entre la brasure et le solide sans déplacement ont été effectués. L’étude microscopique de l’interface liquide/solide a permis de proposer un mécanisme de coalescence des grains du solide par l’intermédiaire de pénétrations de liquide aux joints de grains. D’autres essais utilisant une installation expérimentale originale ont mis en évidence la capacité de la brasure à se déplacer et interagir avec le solide sous l’action d’un gradient thermique ou d’une inclinaison. De plus cette installation expérimentale a permis de mesurer de manière in-situ l’avancée d’un film de brasure liquide associé à du mouillage secondaire