Base de connaissances

Hamdi, S. (2023). Soudabilité des pièces en acier inoxydable 316l produites par la fabrication additive métallique. Thèse.

La fabrication additive métallique offre une liberté de conception élevée permettant de fabriquer des pièces complexes pour diverses applications industrielles. Ce nouveau procédé permet de créer des produits finis, des pièces s’intégrant dans des assemblages complexes, des pièces de rechange ou des outillages. Le soudage se manifeste comme une solution pour intégrer plus facilement ces pièces dans des assemblages. Le soudage peut également être utile pour imprimer des pièces qui dépassent les limites des machines. En effet, une grande pièce peut être imprimée en plusieurs plus petites composantes pouvant être assemblées par soudage. On peut aussi penser utiliser le soudage pour réparer des pièces imprimées qui ont une grande valeur économique. L’acier inox 316L est parmi les matériaux les plus utilisés dans le procédé L-PBF, ceci étant dû à sa bonne soudabilité et à ses propriétés mécaniques élevées. Dans le but d’évaluer la soudabilité des composants de fabrication additive, le mémoire présente une étude comparative incluant différentes configurations d’éprouvettes soudées avec la technologie GMAW et non soudées. Les cinq configurations étudiées sont 1) éprouvettes imprimées non soudées, 2) éprouvettes soudées et composées de deux pièces imprimées, 3) éprouvettes composées d’une pièce imprimée et d’une pièce découpée au laser, 4) éprouvettes soudées composées de deux pièces découpées au laser et 5) des éprouvettes non soudées découpées au laser. Les essais de traction effectués ont confirmé que les pièces en acier inoxydable 316L issues de la fabrication additive pouvaient être soudées et que la résistance du joint soudé était comparable à celle des joints soudés entre des pièces fabriquées avec des procédés conventionnels. En ce qui concerne la fatigue, les résultats montrent que la limite d’endurance des joints soudés entre des pièces de fabrication additive est plus basse d’environ 7%. Toutefois, la différence a été causée par une rupture à petit nombre de cycles et à faible charge. Cette rupture a possiblement été causée par un défaut de soudage ou par des marques de meulage ayant causé l’apparition d’une fissure. Cela mérite d’être validé en appliquant la méthode de l’escalier avec un plus grand nombre de spécimens. Pour toutes les configurations soudées, le profil de dureté diminue dans la zone fusionnée. En conclusion, les pièces en 316L issues de la fabrication additive L-PBF sont soudables et la résistance des joints soudés ont des valeurs admissibles en statique et en fatigue comparables à celles des joints soudés entre des composants fabriqués avec l’acier 316L laminé à froid. 

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