Soudure dissimilaire acier-aluminium par point par fusion de l’aluminium (FMB) : analyse de l’effet de l’interverrouillage mécanique

(fre) L’objectif de ce travail est de développer un type de soudure dissimilaire breveté à l’UCL, le Friction Melt Bonding. Pour un cordon de soudure, celui-ci fait l’objet de nombreuses recherches depuis une petite dizaine d’années. Ce mémoire vise ici à développer ce concept en soudure par point, le Friction Spot Melt Bonding. L’enjeu majeur des soudures dissimilaires acier-aluminium est de pouvoir réduire au maximum la couche intermétallique qui se forme à l’interface entre les deux métaux. Cette couche néfaste rend la soudure fragile. Dans le but d’analyser les paramètres qui influencent l’épaisseur de cette couche lors de la soudure, nous avons mis en place un protocole d’essais. Afin de garantir la répétabilité des essais, le processus a été automatisé. De cette manière, les paramètres de vitesses du robot et profondeur de soudures ont pu être analysés indépendamment. L’analyse des résultats se fait en deux temps. La première étape consiste à réaliser une étude au microscope des soudures. Cette étape permet de mettre en avant les défauts créés et de suivre l’évolution de l’épaisseur de cette couche intermétallique. Les résultats les plus encourageant sont ensuite soumis à des tests mécaniques qui statuent sur la viabilité des paramètres d’essais. Enfin, des perspectives et recommandations clôturent ce document pour des travaux ultérieurs.

(eng) The purpose of this master thesis is to develop a type of welding based on a patented UCL process, the Friction Melt Bonding. For a weld bead, it has been the subject of research for the previous ten years. This thesis therefore aims to develop this concept in spot welding, the Friction Spot Melt Bonding. The major challenge of steel-aluminium welds is to reduce the intermetallic layer that forms at the interface between the two metals as much as possible. This brittleness layer makes the weld fragile. We automatized the testing process in order to analyse the parameters that influence its thickness and nature. The welds are analysed through microscope, the defects are recorded, as well as the evolution of the intermetallic layer thickness. The most relevant welds are kept and reused and go through mechanical tests to determine if the welds are viable.