Modélisation et optimisation de la technique d'oscillation de faisceau pour le soudage au laser des alliages d'acier doux a36, inoxydable 304l et galvanisé a653

Ouamer, Said (2023). Modélisation et optimisation de la technique d'oscillation de faisceau pour le soudage au laser des alliages d'acier doux a36, inoxydable 304l et galvanisé a653. Mémoire. Rimouski, Université du Québec à Rimouski, Département de mathématiques, informatique et génie, 118 p.

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Résumé

« Le soudage au laser a gagné en popularité et est devenu de plus en plus important pour le soudage de diverses structures en acier. Les progrès récents de la technologie laser ont conduit à la mise au point d'une nouvelle génération de lasers haute puissance capables de souder des sections plus épaisses, alors qu'ils étaient auparavant limités aux feuilles minces. L'objectif de ce projet est d'examiner les effets des paramètres de soudage au laser sur trois types d'acier différents, à savoir l'acier doux A36, l'acier inoxydable 304L et l'acier galvanisé A653, pendant le soudage par faisceau laser. L'étude a consisté à souder des tôles de 1,8 mm d'épaisseur de chaque type d'acier en utilisant trois motifs de faisceau laser oscillant - sinusoïdal, triangulaire et carré - avec deux facteurs de soudage variables, à savoir la puissance de faisceau laser et la vitesse de soudage, et deux facteurs constants, à savoir l'amplitude de l'oscillation et la fréquence de soudage. Pour étudier les effets des paramètres de soudage et des motifs du faisceau laser oscillant sur la performance des soudures, la méthode du plan d'expériences de Taguchi a été utilisée, définissant un plan d'expériences L9. Les propriétés de la microstructure, de la microdureté et de la résistance ultime à la traction ont été mesurées et analysées pour les spécimens soudés en utilisant la méthode ANOVA. Il y a également eu une discussion sur les différences et les similitudes entre les motifs des faisceaux laser produits par les faisceaux oscillants sur les trois différents types d'acier. L'optimisation a été réalisée en utilisant la méthode de désirabilité pour trouver les valeurs optimales de soudage. L'étude a révélé que le motif sinusoïdal a donné de meilleures performances mécaniques que les motifs triangulaires et carrés pour l'acier galvanisé A653. Pour l'acier inoxydable 304L, les facteurs les plus significatifs étaient la puissance du laser et la vitesse de soudage, tandis que l'oscillation du faisceau avait des effets minimes. Le motif carré était le meilleur faisceau laser oscillant pour le soudage de deux plaques de ce type d'acier. Pour l'acier doux A36, l'utilisation d'un faisceau laser oscillant à travers le motif triangulaire avec une puissance moindre a permis d'obtenir une force de soudage plus élevée.-- Mot(s) clé(s) en français : soudage au laser, acier doux A36, acier galvanisé A653, acier inoxydable 304L, oscillation de faisceau, puissance du laser, vitesse de soudage, résistance ultime à la traction , ANOVA. »--
« Laser welding has gained popularity and has become increasingly important in welding various steel structures. Recent advancements in laser technology have led to the development of a new generation of high-powered lasers that can weld thicker sections, which were previously limited to thin sheets. The aim of this project is to examine the effects of laser welding parameters on three different types of steel, namely A36 mild steel, 304L stainless steel, and A653 galvanized steel, during laser beam welding. The study involved welding 1.8 mm thick sheets of each type of steel using three oscillating laser beam patterns - sinusoidal, triangular, and square - with two variable welding factors: laser beam power and welding speed, and two constant factors: oscillation amplitude and welding frequency. To investigate the effects of welding parameters and oscillating laser beam patterns on weld performance, the Taguchi design of experiments method was used, defining an L9 design of experiments. The properties of microstructure, microhardness, and ultimate tensile strength were measured and analyzed for the welded specimens using the ANOVA method. The study also included a discussion of the differences and similarities between the laser beam patterns produced by oscillating beams on the three different types of steel. The optimization was performed using the desirability method to find the optimal welding values. The study revealed that the sinusoidal pattern gave better mechanical performance than the triangular and square patterns for galvanized A653 steel. For 304L stainless steel, the most significant factors were laser power and welding speed, while beam oscillation had minimal effects, and the square pattern was the best oscillating laser beam for welding two plates of this type of steel. For ASTM A36 mild steel, using a laser beam oscillating through the triangular pattern with less power resulted in higher welding strength.-- Mot(s) clé(s) en anglais : laser welding, mild steel A36, galvanized steel A653, stainless steel 304L, beam oscillation, laser power, welding speed, ultimate tensile strength, ANOVA. »--

Type de document :	Thèse ou mémoire de l'UQAR (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse :	Barka, Noureddine
Information complémentaire :	Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en ingénierie en vue de l'obtention du grade de maître ès sciences appliquées (M.Sc.A.)
Mots-clés :	Aciers alliés ; Alliages ; Acier doux A36 ; Acier inoxydable 304l ; Acier galvanisé A653 ; Soudage laser ; Modèles mathématiques.
Départements et unités départementales :	Département de mathématiques, informatique et génie > Génie
Déposé par :	DIUQAR UQAR
Date de dépôt :	03 oct. 2023 13:51
Dernière modification :	03 oct. 2023 13:51
URI :	https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/2447

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