chapitre 1 - Bibliothèque Ecole Centrale Lyon

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PROBLEMATIQUE ABORDEEEtudier la possibilité de réalisation d’un assemblage hétérogène acier/ aluminium,de bonne qualité et performance mécanique, en utilisant un faisceau Laser Nd :YAG.OBJECTIFS DE LA RECHERCHE1. Réaliser un assemblage hétérogène aluminium/acier par l’utilisationd’un processus de brasage Laser Nd : YAG avec une performancemécanique satisfaisante.2. Etablir un bon contrôle thermique du brasage afin d’éviter et/oucontrôler la possible formation de composés intermétalliques fragilesentre les substrats et les matériaux d’apport.3. Etablir l’influence de la possible formation de composésintermétalliques sur les propriétés mécaniques et la qualité du brasage.4. Etudier la reproductibilité de ce processus, afin d’établir son adaptationau niveau industriel pour l’éventuelle fabrication en série de véhiculesde transport.4
INTRODUCTIONLes demandes qui se présentent jour après jour dans le domaine de l’industrieautomobile concernant la diminution de la consommation de carburant, lapréservation de notre environnement et la sécurité dans le concept du confort,exigent l’introduction de nouvelles techniques dans le traitement des matériaux etleurs applications.La pollution difficile à contrôler que l’on prévoit dans les années à venir, va nousobliger à procéder à une réduction drastique de la consommation de carburantsfossiles des véhicules de transport, ce qui ne peut être atteint que par l’utilisationde matériaux amenant un gain de poids significatif.Aujourd’hui, l’industrie automobile est en train de remplacer la plupart des élémentsfabriqués en acier par des éléments moins lourds et plus résistants aux attaques del’environnement, sans négliger l’exigence d’une résistance mécanique élevée,nécessaire pour ce type d’assemblage.L’aluminium est un matériau qui nous offre de nombreux avantages qui peuventservir cet objectif : basse densité, bonne résistance mécanique, bonne résistanceà la corrosion et à l’oxydation ainsi qu’une bonne capacité de manipulationindustrielle. Malheureusement, son coût, ainsi que ses spécificités à la réparation,ne permettent pas actuellement d’envisager la réalisation, en grande série, decarrosseries tout en aluminium; certaines parties devront encore être réalisées enacier [1-7] .L’assemblage de combinaison de matériaux tels que l’acier et l’aluminium par unprocessus de soudure conventionnel, représente beaucoup de difficultés à causede leurs différences de propriétés physico-chimiques et métallurgiques.C’est la raison pour laquelle, il convient de rechercher un processus d’union quipermette l’assemblage de ces matériaux sans créer de problème au niveau de larésistance mécanique ou de la performance. Ainsi que l’étude métallurgique ducouple acier-aluminium nous le montrera au cours du prochain <strong>chapitre</strong>, une simplesoudure directe, avec passage à l’état liquide des deux métaux n’est ni souhaitableni réellement envisageable.Un métal d’apport, de composition adéquate, doit être utilisé. Il s’agit alors deréaliser un soudo-brasage de l’assemblage, l’aluminium et le métal d’apport étantporté à fusion alors que l’acier restera en phase solide.Grâce à sa flexibilité, à la quantité de chaleur minimale apportée aux pièces, à saqualité de soudure, pratiquement sans opération post–soudure, le processus desoudure par laser représente une alternative viable pour la réalisation del’assemblage acier-aluminium dans le domaine de l’industrie automobile et dutransport en général. Son application se verra de plus en plus généralisée grâce5
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