Contribution à l'étude du soudage par diffusion de l'alliage d'aluminium 2017

• Auteur / Autrice : Thierry Latouche
• Direction : Michel Cailler
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Nantes
• Jury : Président / Présidente : Bernard Hocheid
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean Grilhé, Félix Le Maître, Surendar Kumar Marya, Frank Montheillet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Soudage par diffusion (métaux)

Aluminium -- Alliages

Résumé

Ce travail a pour objet le soudage par diffusion. Il est divisé en deux parties : la première partie est une synthèse bibliographique des différents aspects de ce procédé d'assemblage en phase solide et la deuxième partie est une étude expérimentale du soudage par diffusion, sans métal intermédiaire, de l'alliage d'aluminium 2017. Pour cet alliage, nous avons mis en évidence l'influence, sur la qualité de la liaison, des principaux paramètres opératoires (température, pression, temps et atmosphère de soudage) et, d'autre part, des paramètres liés plus directement à la microgéométrie et à l'état physico-chimique des surfaces en contact. Ce travail a été réalisé principalement dans l'intervalle de température 450-600°C, avec des pressions de soudage comprises entre 1 et 15 MPa et avec des temps allant de 30 minutes à 45 heures. Les échantillons soudés ont été caractérisés mécaniquement par des essais de traction en régime statique(vitesse de déformation : Ɛ ≈ 10-3 s-1) et, pour certains d'entre eux, par des essais de traction en régime dynamique ( Ɛ ≈ 103 s-3 ). Les résultats de ces différents essais mécaniques sont discutés en relation avec les observations des surfaces de rupture en microscopie électronique à balayage et avec les observations du domaine interfacial en microscopie optique. Une analyse X à dispersion d'énergie des surfaces de rupture a également été effectuée. Cette étude a montré que la température de soudage est un facteur clé qui conditionne fortement l'influence des autres paramètres opératoires (pression, temps de soudage et rugosité des surfaces) sur les caractéristiques mécaniques de la liaison. Elle a aussi montré qu'il est possible de réaliser des joints soudés ayant une résistance mécanique peu différente de celle du matériau massif. Ceci nécessite des conditions opératoires de soudage bien particulières qu'il serait intéressant de pouvoir déterminer de manière prédictive. Dans cette perspective, nos résultats expérimentaux ont été comparés avec des données calculées à partir de modèles théoriques, disponibles dans la littérature,permettant d'estimer les paramètres opératoires requis pour produire des joints sains et résistants.