Phénomènes au voisinage des électrodes

Type : Projet du centre CRTI
Organisme : Centre de Recherche en Technologies Industrielles (CRTI)
Unité : Centre de recherche en technologie industrielles CRTI, Ex - CSC
Division : Division de Soudage et Techniques Connexes
Equipe résponsable : Equipe N°6 « Phénomènes au Voisinage des Electrodes »
Période : 2016 - 2018
Version PDF : (.pdf)
Mots Clés : arc électrique, électrode, soudage, oxydation à haute température, Alliages légers, particules intermétalliques.
Description
Le soudage est un procédé énergétique caractérisé par de forts gradients de températures, de densité de courant et de particules. En particulier, au voisinage des électrodes où un écart à l’équilibre thermodynamique local, ETL, est constaté ainsi que la coexistence de plusieurs états de la matière: Plasma (quatrième état de la matière), liquide (deuxième état de la matière). La formation d’un plasma et son accrochage aux électrodes s’accompagnent d’un important dégagement de chaleur caractérisé par de hautes températures permettant ainsi la formation de diverses phases nécessitants de tel ordre de grandeur d’énergie, en particulier la formation des couches d’oxyde qui jouent un rôle important sur le comportement des matériaux à haute température tels que la viscosité, la mouillabilité et la conductivité électrique. D’autre part, l’installation de forts gradients de températures prédomine, à la fois, le rôle des forces de tension superficielle et accentuent l’effet des force de Marangoni. De ce fait, il est nécessaire d’intégrer les phénomènes au voisinage des électrodes lors de l’établissement des procédés de soudage afin de mieux contrôler l’apparition des phases formant les couches d’oxyde permettant ainsi un meilleur transfert du métal du coté du fil de soudage et une meilleure fluidité et mouillabilité du coté du bain de fusion. Ainsi, en tenant compte, à la fois, des phénomènes au voisinage des électrodes et des différentes variables liées aux innovations matériaux (alliages aluminium, alliage titane, les aciers inoxydables, matériaux composites…) et au design imposé, nous pouvons répondre aux exigences des nouvelles applications des technologies de soudage et des techniques connexes de plus en plus contraignantes dans l’industrie telles que l’industrie automobile, la sidérurgie, l’industrie navales, l’industrie pétrolière…nécessitent une compréhension profonde des phénomènes au voisinage des électrodes où s’accroche le plasma d’arc traversé par de forts courants de soudage.