Thèse soutenue

Contribution à la compréhension de la technique de soudage par friction linéaire sur des matériaux aéronautiques

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Auteur / Autrice : Xavier Boyat
Direction : Salima BouvierJulie MarteauJérôme Favergeon
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique et Matériaux : Unité de recherche en Mécanique - Laboratoire Roberval (FRE UTC - CNRS 2012)
Date : Soutenance le 08/12/2020
Etablissement(s) : Compiègne
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Unité de recherche en mécanique acoustique et matériaux / Laboratoire Roberval

Résumé

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L'objectif de ce travail est de faire une description exhaustive des changements microstructuraux s'opérant lors du soudage par friction linéaire du superalliage à base nickel : Inconel 718. En effet, ce procédé induit des chargements thermo-mécaniques sévères ayant des conséquences drastiques sur les microstructures soudées. Les conditions thermo-mécaniques locales conduisent notamment à des transformations de phase et des mécanismes de restauration induit par la déformation menant à de profondes modifications structurelles dans les jonctions soudées. Le contrôle des caractéristiques microstructurales fondamentales, telles les statistiques de répartition, de morphologie et de taille de grains et de phases sont des facteurs clés dans l'optimisation des propriétés mécaniques des jonctions soudée résultantes. À cette fin, des traitements thermiques post-soudure ont été appliqués pour tenter de récupérer une microstructure homogène à travers la soudure et d'optimiser les propriétés mécaniques pour des applications industrielles viables. Au cours de ce travail, la réalisation de soudures en Inconel 718 par friction a été particulièrement problématique, notamment à l'état métallurgique mis en solution. Un travail plus fondamental portant sur la compréhension détaillée des mécanismes physiques menant au phénomène métallurgique d'assemblage à l'état solide a été effectué sur une configuration de soudure dissimilaire d'alliages de titane : Ti6242 / Ti17. Un travail prospectif a enfin été réalisé sur la viabilité potentielle d'une configuration de soudure dissimilaire mêlant superalliage base nickel et alliages de titane : Inconel 718 / Ti-alliage, a été mis en œuvre. A travers ce travail, un accent particulier est mis sur l'évolution de l'interface sur chaque couple de soudure testé.