Étude de la formation du bain de fusion en soudage TIG en présence d'un dépôt de silice : application au soudage ATIG des aciers au carbone et FBTIG des alliages d'aluminium

par Stéphane Sire

Thèse de doctorat en Génie mécanique

Sous la direction de Surendar Kumar Marya.

Soutenue en 2002

à Nantes , dans le cadre de École doctorale mécanique, thermique et génie civil (Nantes) , en partenariat avec Centrale Nantes (autre partenaire) .

mots clés

• Soudage à l'arc TIG
• Silice

Résumé

Le procédé de soudage TIG produit des cordons d'excellente qualité (bain de fusion non turbulent protégé de la pollution atmosphérique par un gaz inerte), mais son potentiel de pénétration reste limité à 3 mm en une seule passe. Le développement de nouvelles techniques telles que le procédé ATIG a permis d'accroître considérablement ce faible potentiel de pénétration. Les mécanismes liés à cette augmentation sont cependant encore mal définis. Dans ce travail, nous avons utilisé la silice comme additif lors du soudage ATIG d'un acier bas carbone. Nous avons mis en évidence l'inversion des courants de convection au sein du bain de fusion et la constriction de l'arc due à la présence d'ions SiO- dans sa périphérie. Nous avons par ailleurs montré le rôle essentiel joué par la forte résistivité électrique de la silice dans le comportement de l'arc et du bain : les électrons cherchent en effet le chemin de moindre résistance. Cette propriété élémentaire permet une utilisation différente des additifs en soudage TIG. . .

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