Rechargement par soudage d'aciers réfractaires moulés : application à la réparation des matrices de formage superplastique
Institution:
Toulouse 3Disciplines:
Directors:
Abstract EN:
Superplastic forming (SPF) of TA6V aeronautical sheets is performed at temperatures close to 900°C. Forming tools, manufactured with heat resistant cast steels, are exposed to highly severe thermomechanical stress likely to cause their damage. The purpose of this study is to develop weld repair techniques for SPF dies and to characterize the weld joints using microstructural investigations and mechanical testing. The parameters of welding and filling are optimized in order to guarantee the best quality of the welded zone. The influence that parameters related to the weld repair process and the materials used, have on the propensity of the cast steels to crack during welding, is investigated. These analyses are performed on the macrographs of the welded zone and also using image analysis technique. For the very deep groove, two weld repair techniques are developed, the surface remelting of the material and the buttering. The mechanical performances of the repaired structures are evaluated using low cycle fatigue tests. The mechanical behaviour of the weld repair joints is also investigated using numerical simulation
Abstract FR:
Dans le cas de tôles aéronautiques en TA6V, le procédé de formage superplastique (SPF) est mis en œuvre à des températures voisines de 900°C. Les outillages de formage réalisés en aciers réfractaires moulés, sont soumis à des contraintes thermomécaniques très sévères susceptibles de provoquer leur endommagement. L'objectif de l'étude est de sélectionner des procédés de rechargement et de soudage utilisés pour réparer ces outillages et de caractériser les rechargements d'un point de vue microstructural et mécanique. Les paramètres de soudage et de remplissage sont optimisés afin de garantir la meilleure qualité des rechargements réalisés. L'influence des paramètres liés au procédé de rechargement et aux matériaux utilisés, sur la propension des aciers moulés à fissurer en cours de soudage, est étudiée. Ces analyses sont conduites d'une manière qualitative sur des macrographies en coupe et quantitative en utilisant la technique de traitement d'images. Pour des rechargements de fortes profondeurs, les techniques de refusion de surface et de beurrage ont été développées. Les performances mécaniques des structures réparées sont évaluées par des essais de fatigue oligocyclique. Le comportement mécanique des éprouvettes rechargées est également analysé à l'aide de la simulation numérique.