" Soutenance de thèse (à huis clos) de Quentin Castillon le 12 octobre 2016 à 14h30 | Université d'Orléans

Université d'Orléans

Soutenance de thèse (à huis clos) de Quentin Castillon le 12 octobre 2016 à 14h30

12/10/2016 - 14:30 - 12/10/2016 - 17:00

Lieu: IUT de Bourges (Amphi Chamard)

Titre : Contribution à l’étude du soudage MIG-MAG sous mélanges Ar-CO2-O2 : diagnostics physiques et physico-chimiques du milieu.

Discipline : Physique des Plasmas

ECOLE DOCTORALE EMSTU

Résumé :

Le soudage à l’arc avec fil fusible est un procédé très utilisé, mais la compréhension des mécanismes régissant son fonctionnement comporte toujours quelques interrogations compte tenu de sa complexité. La composition du gaz de protection a une très forte influence sur le procédé : l’ajout de gaz actif modifie, par exemple, le courant nécessaire à la transition entre les différents régimes et est responsable de l’apparition d’oxydes de fer à l’extrémité du fil fusible.  Pour mener à bien l’étude du soudage MIG-MAG sous mélanges Ar-CO2, Ar-O2 et Ar-CO2-O2 en polarité inverse, et mieux comprendre les phénomènes physico-chimiques qui gouvernent le procédé, plusieurs analyses ont été mises en place : le diagnostic spectroscopique de l’arc, réalisé en utilisant un système d’acquisition composé de deux spectromètres pour enregistrer simultanément les raies spectrales de fer et d’argon, permet d’évaluer les distributions radiales de température et densité électronique dans l’arc. Une méthode originale de cinématographie rapide basée sur l’utilisation de filtres interférentiels, permet de déterminer l’allure de l’arc, le type de régime, la formation et le transfert des gouttes de métal liquide en fonction des conditions de fonctionnement. Et, les analyses micrographiques des électrodes permettent de corréler les modifications chimiques et structurales du fil fusible et le comportement général du procédé. La modification du type de gaz de protection, notamment le taux d’oxygène qu’il contient, se traduit par des variations conséquentes de la valeur et de la répartition radiale des températures électroniques dans l’arc au voisinage de l’électrode fusible, et par une modification du type d’oxyde de fer formé à sa surface pouvant expliquer en partie les différences de comportement sous mélanges Ar-CO2 et Ar-O2. Enfin, les effets d’un changement de polarité ont également été appréhendés à partir de la batterie d’analyses mise en place, et corrélés à la nature du gaz de travail.