Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay

Synthèse, Propriétés & Modélisation des Matériaux - SP2M

4 : Le soudage par friction malaxage FSW.

Le soudage par FSW par point est un procédé d’assemblage qui permet les jonctions bimétalliques non réalisables par des procédés classiques tels que le soudage par point par résistance (Figure 1). L’objectif des études que nous menons sur ce sujet est de comprendre les évolutions microstructurales et texturales de la matière au cours de la soudure, en relation avec les paramètres de soudage, de sorte à améliorer la tenue mécanique des points soudés.

Lors du stage de Master de S. Bozzi [Bozzi, 2006], en collaboration avec l’Institut de Soudure, nous nous sommes intéressés à des soudures bimétalliques, par point, entre Al et Acier. Actuellement, nous continuons de travailler sur ces sujets en collaboration avec Renault, dans le cadre de la thèse de S. Bozzi. En particulier, l’apparition de composés intermétalliques au cours de la soudure FSW attire notre attention, car elle pénalise la soudure lors de sollicitations mécaniques.

A la fin du soudage, l’outil se retire en laissant son empreinte. La pénétration de l’acier dans l’aluminium au niveau des zones appelées « accroches » est bien visible sur les coupes de la soudure (Figure 2).

Ces zones d’accroche contiennent des composés intermétalliques tels que AlFe, Al2Fe et Al7Fe2 ainsi que de nombreuses fissures (Figure 3). Une analyse de la dureté dans ces zones indique la présence de composés très durs, jusqu’à 800 HV pour Al7Fe2. Ces zones contribuent à la baisse de la tenue mécanique des soudures.

Figure 3 : Répartition de Fe et de Al autour des accroches (pourcentages massiques- rouge= 100%, pas de 3 µm, microsonde LCMTR Thiais). En bleu et vert: les composés intermétalliques.

 

Pour en savoir plus

A.L. Etter, T. Baudin, N. Fredj and R. Penelle, "Recrystallization mechanisms in 5251 H14 and 5251 O aluminum friction stir welds", Materials Science and Engineering, Vol. A445-446, 94-99 (2007).

S. Bozzi, A.L. Etter, T. Baudin, A. Robineau, J.C. Goussain, “Dynamic recrystallization mechanisms on spot welding of 6008 Aluminium alloy to steel by Friction Stir Welding”, Materials Science Forum, Vols. 558-559 (2007).

 S. Bozzi, A.L. Etter, T. Baudin, A. Robineau, J.C. Goussain, “Mechanical behaviour and microstructure of aluminum-steel sheets joined by FSSW”, Texture, Stress, and Microstructure, manuscript 60617 (2007).

S. Bozzi, A.L. Etter, T. Baudin, A. Robineau and J.C. Goussain "Influence of the dwell time on spot welding between 6008 Al alloy and steel by FSW", 6th Int. Symp. On Friction Stir Welding, Saint-Sauveur, Montreal, Canada, October 10-12 (2006) (CD Rom).

S. Bozzi, A.L. Etter, T. Baudin, B. Criqui, J.G. Kerbiguet, “Influence of tool rotation speed on AA5182  spot welds by FSSW”, Proceedings of University-Industry International Workshop 2007, Nantes (2007).

S. Bozzi, A.L. Etter, T. Baudin, B. Criqui, J.G. Kerbiguet, “The parameters influencing the mechanical properties of Friction Stir Spot Welds between 6016 aluminum alloy and HSLA steel”, Proceedings of 7th FSW Symposium, Japon, Osaka (2007).

 

 

 
13 novembre, 2014