Formation et solidification de la zone fondue en soudage par point : influence des paramètres de soudage

Résumé : Le soudage par point est un procédé d'assemblage très rapide et très largement utilisé dans l'industrie automobile. Mieux comprendre la genèse de la zone fondue de points soudés et en particulier sa solidification doit permettre d'améliorer les performances mécaniques des points soudés tout en fournissant des recommandations pour optimiser le cycle de soudage. Dans cette optique, plusieurs nuances d'aciers doux et à très haute résistance, d'épaisseurs 1 et 2 mm ainsi que leurs assemblages hétérogènes ont été testés. Les cinétiques de croissance de la zone fondue en fonction de la composition chimique ont été déterminées grâce à des cycles de soudage interrompus suivis d'une trempe. Cette technique a permis de démontrer qu'en conditions de soudage hétérogène, le métal fondu s'homogénéise par convection. Il a été également mis en évidence qu'un regime transitoire de solidification de la zone fondue débute bien avant l'arrêt du courant. Un modèle de croissance dendritique, qui est le mode de solidification habituellement rencontré en soudage par point, a été développé pour analyser la solidification de la zone fondue. Ce modèle de croissance dendritique, couplé à une modélisation des transferts thermiques, permet d'estimer la dimension des microstructures dendritiques du noyau en fonction des conditions locales de refroidissement. Les prévisions du modèle de croissance dendritique sont en bon accord avec les valeurs des espacements dendritiques mesurés.