Comportement en fatigue des joints soudés par FSW en alliage d’aluminium

Abstract

Cette étude analyse les effets des contraintes résiduelles induites par le soudage par friction-malaxage (FSW) sur la propagation des fissures de fatigue dans des joints en alliages d’aluminium. Deux types d’éprouvettes sont examinés : des éprouvettes non soudées (SCR) et des éprouvettes soudées (CR) avec des fissures perpendiculaires au cordon de soudure. Les essais sont réalisés sous chargement cyclique à amplitude constante, avec des rapports de charge R variant entre 0,1 et 0,5. L’influence du rapport R, de l’amplitude de contrainte maximale (σ max) et des contraintes résiduelles est étudiée sur la durée de vie et la vitesse de propagation des fissures (da/dN). Les résultats montrent l’augmentation du rapport R augmente la durée de vie des échantillons non soudés, et accélère la propagation des fissures en présence de contraintes résiduelles de traction. Ces dernières, générées principalement dans la zone de malaxage et la zone thermo-mécaniquement affectée des joints FSW, amplifient localement le facteur d’intensité de contrainte (ΔK), augmentant ainsi (da/dN). En conclusion, cette étude souligne l’importance de maîtriser les paramètres de soudage FSW et les traitements post-soudage pour optimiser la durabilité des joints. Les contraintes résiduelles, combinées au rapport de charge jouent un rôle un rôle major dans le comportement en fatigue.