Etude des processus physiques du soudage de cibles metalliques par un laser co2 continu de puissance : interaction laser-plasma et couplage thermique en regime de capillaire profond

par ANNE POUEYO-VERWAERDE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Rémy Fabbro.

Soutenue en 1994

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

L'evolution croissante des applications des lasers de puissance dans l'industrie de transformation des metaux doit etre accompagnee du developpement parallele d'etudes permettant d'ameliorer notre connaissance des phenomenes physiques mis en jeu dans un processus d'interaction laser-matiere. L'etude presentee ici concerne le soudage par laser. Les objectifs fixes initialement ont ete d'approfondir nos connaissances sur la formation du plasma (seuils d'intensite d'ionisation de la vapeur et temps de formation du plasma), son influence en surface sur le faisceau laser (absorption et refraction du laser selon differentes conditions operatoires), les processus d'absorption a l'interieur du keyhole (effet de type fresnel et par bremsstrahlung inverse) et les effets des parametres operatoires (vitesse de soudage, pression ambiante, polarisation du faisceau) sur le resultat final. Une modelisation originale et realiste du keyhole et du depot de puissance a l'interieur de la cible permet d'expliquer les experiences. Une quantification des differents processus d'absorption est egalement avancee

Titre traduit

Physical process study of the welding of metallic targets with a powerfull continous co2 laser: interaction laser-plasma and thermal coupling in deep penetration welding conditions with a keyhole

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