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Assemblage

 

Le développement de nombreux composants fait de plus en plus intervenir des assemblages hétérogènes de métaux, chacun apportant « au plus juste » sa valeur ajoutée. Pour ces composants la maîtrise des jonctions hétérogènes doit permettre d’améliorer la fiabilité des assemblages de prévoir l’état de contrainte mécanique à l’issue de la solidification tout en maitrisant le nombre d’essais et prototypes.
Les travaux développés dans cette thématique se font à la suite des travaux sur le soudage hétérogène Ta-Ti par LASER en mode continu et pulsés en collaboration avec le CEA Valduc.
Par rapport à une situation de solidification « classique » pour laquelle le liquide est « a-priori » homogène la variable supplémentaire composition introduit des modifications importantes dans l’établissement des microstructures, modifications associées à :
-    la formation du mélange : viscosité, tension interfaciale, convection avec des régimes turbulents
-    des gradients thermiques et chimiques très élevés
-    des vitesses de solidification importantes (cm.s-1)
-    des conditions de surfusion importantes conduisant à des compétitions de germination/croissance entre phases stables et métastables
-    la solidification de micro-mélanges hétérogènes conduisant à des déstabilisations du front de croissance mais aussi à des modifications des conditions de germination : fragmentation, germination « hétérogène » sur le métal non mélangé.

Pour appréhender ces mécanismes élémentaires des manipulations originales de solidification contrôlées sur des systèmes hétérogènes modèles ou avec application industrielle sont développées.

<font size="1"><i>Fig 6. Evolution microstructurale au cours de l’assemblage LASER</font></i>
<font size="1"><i>Fig 7. Structure du front de fusion au cours de l’assemblage hétérogène de deux nuances d’aciers.</font></i>