Modélisation numérique de la dégradation d'électrodes de soudage par point en alliage Cu-Cr-Zr - Archive ouverte HAL
Communication Dans Un Congrès Année : 2013

Modélisation numérique de la dégradation d'électrodes de soudage par point en alliage Cu-Cr-Zr

Résumé

Le soudage par points est une technique largement employée dans l’industrie automobile pour assembler des tôles minces en acier. Ce procédé utilise deux électrodes, principalement fabriquées en alliage Cu-Cr-Zr et refroidies par une circulation d’eau interne, pour simultanément serrer les tôles l’une contre l’autre et amener le courant de soudage. Les sollicitations thermomécaniques cycliques associées à l’accumulation des points de soudage dégradent progressivement les électrodes. L’utilisation de tôles galvanisées entraîne par ailleurs une forte réduction de leur durée de vie qui devient alors un paramètre limitant du procédé. Même s’il s’agit d’un phénomène bien connu [1-3], la compréhension et la modélisation des mécanismes complexes de dégradation (adoucissement de l’alliage lié à son état de précipitation, fatigue thermo-mécanique, contamination par le zinc...) sont encore limitées. L’objectif de cette étude est donc le développement d’un modèle couplé thermique-électrique-métallurgique-mécanique qui décrive la détérioration séquentielle des électrodes. Une attention toute particulière a été portée sur caractérisation et la modélisation des contacts électrode/tôle et tôle/tôle. La modélisation de l’adoucissement du CuCr1Zr en condition de soudage a tout d’abord été réalisée [4]. Les propriétés thermophysiques et la loi de comportement thermomécanique de l’alliage, fortement affectés par les évolutions microstructurales, ont ensuite été caractérisées. Les résultats issus de la simulation numérique (code SYSWELD®) et de campagnes d’essais de soudage sont comparés. Une analyse numérique de sensibilité permet d’étudier l’influence des paramètres du procédé et des conditions aux limites sur l’adoucissement des électrodes. [1] Dupuy T., PhD Thesis, Ecole des Mines de Paris, 1998. [2] Babu S.S., Santella M.L. et al., Proc. of Sheet Metal Welding Conference XI, Sterling Heights, Michigan, 2004. [3] Parker J. D., Williams N. T. et al., Sci. Technol. Weld. Join., Vol. 3, N°2, 65-74, 1998. [4] Carron D., Gauthier E. et al, Solid State Phenomena, Vols. 172-174, 857-862, 2011.
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hal-03441230 , version 1 (22-11-2021)

Identifiants

  • HAL Id : hal-03441230 , version 1

Citer

Elise Gauthier, Denis Carron, Philippe Pilvin, Philippe Rogeon, Cédric Pouvreau, et al.. Modélisation numérique de la dégradation d'électrodes de soudage par point en alliage Cu-Cr-Zr. CFM 2013 - 21ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2013, Bordeaux, France. ⟨hal-03441230⟩
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