Étude des effets des paramètres de soudage laser fibre continu-application à l'acier AISI 304L soudé selon différentes configurations PDF Download

Author: Alaa Abou Haibeh
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Book Description
« Ce projet a pour but d'étudier la caractérisation métallurgique et mécanique des soudures laser en continu de l'AISI 304L dans différentes positions de soudage, modes de faisceau laser et paramètres de soudage utilisés afin d'exploiter de manière appropriée les avantages offerts par le procédé, d'établir des modèles permettant de prédire les caractéristiques de la soudure dans le cas de soudage bout à bout et par recouvrement sans avoir recours à un processus d'essais et d'erreurs long et coûteux. Pour obtenir des modèles de prédiction précis et robustes, une approche organisée en trois étapes a été adoptée afin d'obtenir les meilleures performances mécaniques et microstructurelles lors de la réalisation d'un soudage laser continu sur deux plaques AISI 304L d'une épaisseur de 2 mm. Des examens microstructuraux, des tests de microdureté et des tests de traction ont été réalisés afin d'estimer les variations de quatre attributs de la qualité de la soudure (largeur du cordon, profondeur de pénétration, résistance/force de traction ultime et microdureté). Les propriétés mécaniques des soudures ont été décrites en termes de résistance à la traction ultime, de forces de traction ultime et de profils de microdureté. Les effets des paramètres de soudage au laser continu fibre de 3 kW (puissance de soudage, vitesse de soudage, diamètre du foyer, fréquence de soudage et pression du gaz de protection) sur la performance des soudures au laser de l'acier inoxydable AISI 304L ont été étudiés à l'aide de la méthode du plan d'expériences de Taguchi. Les effets des paramètres de soudage considérés et leurs contributions à la variation des différentes caractéristiques de la soudure sont analysés à l'aide de l'ANOVA. Ce projet élargit la méthode traditionnelle d'optimisation des performances mécaniques en déterminant statistiquement les effets principaux pour les paramètres de soudage, les positions de soudage et les motifs du faisceau laser, ce qui permet une analyse plus approfondie dans laquelle les résultats expérimentaux sont statistiquement corrélés aux paramètres variables de la machine utilisée. Trois paramètres de soudage, chacun ayant trois niveaux, ont été utilisés dans la première étape dans la configuration de chevauchement. Les expériences qui mesurent les valeurs de la force de traction ultime des échantillons soudés ont été conçues selon le plan d'expériences de Taguchi et les résultats ont été analysés à l'aide de la méthode ANOVA, la microstructure des échantillons soudés ainsi que la microdureté de la zone de soudure ont été visualisées. Alors que le faisceau laser oscillant a été utilisé dans deux motifs différents (triangulaire et carré) avec trois paramètres de soudage ainsi que trois niveaux pour chacun d'eux dans la deuxième étape dans la configuration bout à bout. La microstructure, la microdureté et les valeurs de résistance à la traction ultime ont été mesurées et analysées pour les échantillons soudés, et il a été constaté que le motif carré a de meilleures propriétés et performances mécaniques que le motif triangulaire, et que les valeurs de résistance à la traction ultime étaient beaucoup plus élevées que celles de la première étape. Enfin, la troisième étape était une étape d'amélioration de la deuxième étape, où le gaz de protection a été ajouté pendant le processus de soudage, en plus d'augmenter la plage de tous les paramètres de soudage à quatre niveaux différents. Cette étape a entraîné une augmentation de la valeur de la contrainte maximale obtenue dans la deuxième étape, et en conséquence de cela, ces étapes sont considérées comme des étapes de développement pour les propriétés mécaniques et la microstructure des plaques AISI 304L soudées par soudage laser continu. -- Mot(s) clé(s) en français : AISI 304L, soudage au laser fibre, microstructure, propriétés mécaniques, faisceau laser oscillant, configuration de chevauchement, configuration en bout, méthode Taguchi, méthode ANOVA. »--