Mémoires de Fin d’Etudes
Etablissement
Université de M’Sila - Mohamed Boudiaf
Affiliation
Institut de Génie Mécanique
Auteur
AMAR, Nekbil
Directeur de thèse
A. TAIBI (Docteur)
Filière
Mécanique
Diplôme
Magister
Titre
Etude des mouvements de convection dans un bain fondu d’un matériau soudé avec un laser CO2
Mots clés
Key words Movements of convection, CO2 laser Welding, Micrography, Convection of Marangoni, surface tension, Buoyancy , FlexPDE. Mots-clés Mouvements de convection, Soudage laser CO2, Micrographie, Convection de Marangoni, Tension superficielle, Flottaison, FlexPDE.
Résumé
Abstract During the welding of materials with a CO2 laser, the matter in the molten pool is subjected to movements of mixing, or movements of convection. These movements result from the combination of several strengths: strengths of surface tension, viscosity strengths, and gravity strengths. In preceding works the researchers obtained micrographies of weld pool carried out with a CO2 lasers, on various materials (aluminium, steels, stainless steels, titanium). In the work of Taibi Amar, micrographies of some weldings show well the stream lines of these movements. This work relates to the theoretical study of the movements of convection in a weld pool, the explanation of the phenomenon with the detail of the implied forces, the mathematical formulation, i.e. the writing of the equations which control these movements, the solution of these equations by using a software of resolution by finite elements, Flexpde, and finally comparison with the experimental results. This study as any theoretical study pushes towards more results and conclusions, and thus we can deduce the conditions from them to have a privileged direction of rotation of these movements, their effects on the form of the welding, deep or wide, and on the presence of additional components. Résumé Pendant le soudage des matériaux avec un laser CO2, la matière dans le bain fondu est soumise à des mouvements de brassage ou mouvements de convection. Ces mouvements résultent de la combinaison de plusieurs forces : forces de tension superficielle, forces de viscosité, et forces de gravité. Dans des travaux précédents les chercheurs ont obtenu des micrographies de cordons de soudure réalisés avec un laser CO2, sur différents matériaux (aluminium, aciers, aciers inoxydable, titane). Dans le travail de Taibi Amar, les micrographies de quelques soudures montrent bien les lignes de courant de ces mouvements. Ce travail concerne l’étude théorique des mouvements de convection dans un bain de soudure, l’explication du phénomène avec le détail des forces impliquées, la formulation mathématique, c’est à dire l’écriture des équations qui gouvernent ces mouvements, la résolution de ces équations en utilisant un logiciel de résolution par éléments finis FlexPDE, et finalement comparaison avec les résultats expérimentaux. Cette étude comme toute étude théorique pousse vers plus de résultats et de conclusions, et ainsi on en déduit les conditions pour avoir un sens de rotation privilégié de ces mouvements, leurs effets sur la forme de la soudure, profonde ou large, ainsi que sur la présence d’éléments additionnels.
Pagination
114
Format
pdf
Statut
Soutenue