Projet INNOFORM INNOvative and Competitive FORMed Integral Structures Concepts (INNOFORM)

Christophe Desrayaud, Anne Denquin, Patrice Clerc et François Marie

Agence Nationale de la Recherche : Réseau National Matériaux et Procédé

60708090

100110120130140150160170180

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20Distance au centre de la soudure (mm)

Dur

eté

(Hv

100g

)

Résultats expérimentaux

Modèle "brut"

Modèle avec vieillissement

Ecoulement matière soudée

Modélisation thermomécanique Modélisation microstructurale : précipitation

Modélisation de la microstructure de la soudure

Assemblage par procédé de Friction Stir Welding de tôles pour formage de structures aéronautiques

Dispositif de soudage expérimental instrumenté

Procédé FSW soudage sans fusion par frottement et malaxage

Formabilité mesurable par tracé de CLF

A030 FSW ε1 ε2

Avant rupture

A la rupture

OBJECTIF Formabilité des structures soudées modèles

Echelle du coupon CLF

Application des résultats microstructuraux pour modéliser le matériau de base et le joint soudé

Comportement du matériau intégré dans le modèle Élément Finis des coupons modèles

Evolution de la force en fonction du déplacement du poinçon

Eprouvette A015 - A030 et A070Métal soudé FSW

-20 000.0

0.0

20 000.0

40 000.0

60 000.0

80 000.0

100 000.0

120 000.0

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Déplacement (en mm)

Forc

e (e

n N

)

A015Simu A015A030A030_simuA070A070_simuB015B030

Modélisation formage coupons soudés – comparaisons des efforts expérimentaux et numériques

Conclusions - Perspectives Le couplage du modèle thermomécanique et microstructural permet la description de la rhéologie du joint soudé excepté l’endommagement

Formage du matériau vierge et matériau soudé : modélisation des CLF fidèles aux résultats expérimentaux mais limitation de la description de l’endommagement dans le joint soudé

De manière générale la présence du joint n’abaisse pas spécifiquement la formabilité macroscopique du matériau de base

Mais l’état métallurgique du soudage pose des problèmes pour application industrielle