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Etude du soudage laser YB : YAG de l'alliage d'aluminium AA6061-T4 : Microstructures, propriétés mécaniques et comportement en corrosion des assemblages

Faye, Ameth. Etude du soudage laser YB : YAG de l'alliage d'aluminium AA6061-T4 : Microstructures, propriétés mécaniques et comportement en corrosion des assemblages. PhD, Science et Génie des matériaux, Institut National Polytechnique de Toulouse, 2020

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Abstract

L’allégement des structures aéronautiques ainsi que la nécessité de nouvelles fonctionnalités passent par deux verrous technologiques que sont le développement de nouveaux matériaux de structure mais aussi le développement de solutions innovantes d’assemblage, alternatives au mécano-rivetage des structures en alliages aluminium. Le soudage laser est une solution prometteuse. Les difficultés liées à l’application du soudage aux alliages légers justifient les innovations récentes dans la conception de laser pour la recherche d’un meilleur rendement et d’une bonne qualité des soudures exemptes de défauts tels que la porosité, la fissuration à chaud, la perte d’éléments chimiques par vaporisation etc. Ce travail de thèse a porté sur l’assemblage par soudage laser Yb : YAG de tôles minces de l’alliage d’aluminium AA6061-T4. Une première partie de cette étude a permis de déterminer le domaine de soudabilité de la tôle 6061 d’épaisseur 1 mm soudé par laser Yb : YAG. Il s’agit d’un soudage autogène sans métal d’apport en configuration bout à bout. Les échantillons sont soudés à l’aide de deux configurations de fibre ayant chacune une plage de diamètre focal définie. L’influence de la configuration de la fibre et des principaux paramètres de soudage sur les caractéristiques géométriques des cordons et l’ampleur des défauts de soudures ont été étudiés. La métallurgie et les propriétés mécaniques des soudures optimisées ont été caractérisées à différentes échelles. Cette étude a été réalisée dans les différentes zones de la soudure. Les résultats sont par la suite interprétés en fonction des paramètres énergétiques du procédé. L’étude du comportement en corrosion de quatre soudures, choisies parmi le domaine de soudabilité a montré l’absence de couplages galvaniques macroscopiques entre les zones de l’assemblage. Il a aussi été démontré, pour la première fois sur ce système, l’existence, à l’état brut de soudage, d’une « zone sensibilisée », caractérisée par une forme de corrosion intergranulaire. De plus, un post-traitement thermique T6 semble avoir une forte influence sur le comportement du système en faisant disparaître la localisation de la précédente « zone sensibilisée ». La technique AFM/KFM s’est avérée tout à fait adaptée et innovante pour étudier les potentiels de surface locaux et ainsi caractériser les mécanismes de corrosion à l’échelle sub-micrométrique.

Item Type:PhD Thesis
Uncontrolled Keywords:
Institution:Université de Toulouse > Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE)
Laboratory name:
Research Director:
Alexis, Joël and Balcaen, Yannick
Statistics:download
Deposited On:28 Oct 2021 07:53

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