Characterization of microstructure and mechanical behaviour of heat affected zones in robotic arc welding of AA6061-T6

Résumé

Le soudage GMAW de l'aluminium AA6061-T6 introduit un changement dans les proprieties mécaniques de la zone affectée thermiquement (ZAT) en modifiant la microstructure obtenue par vieillissement. La variation du cycle thermique de soudage à travers la ZAT produit différentes propriétés mécaniques des sous-zones dans la ZAT. L’objectif de cette étude est de caractériser la variation des propriétés mécaniques dans les sous-zones de la ZAT et de les corréler avec les cycles thermiques de soudage. Dans cette étude, les cycles thermiques de soudage, les propriétés microstructurales et mécaniques des plaques d'aluminium soudées AA6061-T6 ont été étudiées dans deux différentes configurations. Le robot Yaskawa intégrée avec l’équipement de soudage à l’arc Fronius Trans Plus Synergic 4000 et le métal d’apport A4043 ont été utilisés pour le soudage GMAW. Les cycles thermiques de soudage ont été obtenus expérimentalement à partir de différents emplacements de plaques soudées. À l'aide du logiciel SYSWELD, la source de chaleur est ajustée à partir des températures mesurées et de la taille de la zone fondue. Les simulations numériques ont été réalisées pour évaluer la répartition de la chaleur dans les plaques soudées. Le modèle numérique fournit une approximation acceptable comparée avec les températures mesurées. La caractérisation des propriétés mécaniques a été obtenue en utilisant un essai de microdureté sur la coupe transversale de la plaque soudée. La carte 2D est utilisée pour illustrer la microdureté. De plus, le comportement mécanique et la déformation locale dans les sous-zones de la ZAT ont été étudiés à l'aide d'un essai de traction micro-plat avec corrélation d'images numériques (DIC). Les propriétés mécaniques des sous-zones de la ZAT étaient corrélées au cycle thermique de soudage ainsi qu’à la microstructure de la ZAT étudiée expérimentalement. Il a été observé que le cycle thermique de soudage fait une variation importante de la microstructure à travers de la ZAT, qui influence à son tour de manière significative sur les propriétés de la ZAT. La transformation des précipités βʺ vers βʹ et β est la cause de ces changements.

Date	24 avr. 2019
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Tan Pham (Directeur(-trice))