Simulation du phénomène énergétique du soudage TIG sans métal d’apport des assemblages minces par la méthode des volumes finis avec confrontation expérimentale

Abstract

Résumé Dans ce présent travail, une investigation est faite sur le comportement thermique d'un joint de soudure obtenu par le procédé de soudage à l'arc électrique TIG «Tungsten-InertGaz», en utilisant la méthode des volumes finis pour la discrétisation de l'équation de chaleur. Le modèle est basé sur une source de chaleur mobile qui simule le déplacement de l'arc, avec une distribution surfacique Gaussienne du flux de chaleur provenant de l'arc électrique. La forme du bain de fusion est supposée circulaire, tel que en procédant à l'évaluation des champs et cycles thermiques à chaque instant, pour déterminer l'étendue des zones à risque (ZAT et ZF). On prend en considération la dépendance des propriétés physiques et thermiques ainsi que les conditions aux limites de convection et rayonnement vis-à-vis de la température. Les calculs sont effectués pour le soudage bout à bout de deux plaques minces d'acier inoxydable 304L, une comparaison avec des mesures expérimentales d'un essai de soudage au C.S.C a été effectuée. Les résultats indiquent un bon accord.

Abstract In this present work, an investigation is made on the thermal behavior of a joint of welding obtained by the process of arc welding TIG «Tungsten-Inert-Gaz», by using the method of the finit volumes for the discretization of ower equation of heat. The model is based on a mobile heat source which simulates the displacement of the arc, with a Gaussian surface distribution of the heat flow coming from the electric arc. The form of the fusion zone is supposed to be circular, such as while carrying out the evaluation of the fields and thermal cycles at every moment, to determine wide risks zones at the (fusion zone FZ and heat affected zone HAZ). We take into account the dependence of the physical and thermal properties as well as the boundary conditions of convection and radiation: as functions of temperature. Calculations are carried out for the welding of two thin stainless steel sections 304L, a comparison with experimental measurements of welding test (in C.S.C) was carried out.