Des ingénieurs de l'Institut d'optique et de mécanique de Shanghai (SIOM) de l'Académie chinoise des sciences ont mis au point une nouvelle technologie de soudage dissemblable. Le processus proposé fusionne l'aluminium avec l'acier - en utilisant le soudage par résistance avec un laser puissant, les scientifiques ont appris à combiner de manière fiable les métaux tout en conservant leurs avantages. Le système promet un large éventail d'applications, de la production de voitures légères mais durables à l'assemblage d'engins spatiaux moins chers.
Comme l'ont expliqué les développeurs, la création de structures à base de matériaux dissemblables est l'une des solutions clés pour l'industrie automobile et un certain nombre d'autres industries. En combinant des matériaux aux propriétés différentes, les constructeurs automobiles augmentent l'autonomie de leurs voitures, améliorent l'aérodynamisme et réduisent le poids. Cependant, le soudage de divers métaux s'accompagne d'un certain nombre de difficultés. Le principal problème est la solubilité extrêmement faible du fer dans l'aluminium, qui empêche la création d'alliages solides.
« Ces dernières années, le soudage au laser a montré de nombreux avantages tels qu'une efficacité de production élevée et un faible apport de chaleur, et son application dans l'industrie automobile se développe progressivement. Cependant, le soudage laser aluminium-acier rencontre encore de grandes difficultés en raison de la formation de nombreuses fissures et d'alliages intermétalliques cassants, qui ne lui permettent pas d'être largement utilisé pour assembler l'aluminium à l'acier », ont déclaré les auteurs de l'étude.
Les ingénieurs chinois ont trouvé comment se débarrasser de cette lacune. Tout d'abord, ils ont utilisé le soudage par points par résistance pour créer des soudures, puis ont complété le processus avec le soudage au laser. La première étape a fourni une résistance à une charge de traction-cisaillement élevée, mais a donné une mauvaise ductilité et une faible absorption d'énergie. Et la deuxième étape, destinée aux points vulnérables, a bloqué la propagation des fissures le long de l'interface et a donné à l'échantillon le niveau de résistance requis.
En testant un matériau fini composé d'aluminium et d'acier, les scientifiques ont découvert que l'épaisseur des composés intermétalliques fragiles pouvait être facilement contrôlée à l'aide de la nouvelle technologie. Par rapport au soudage par résistance par points, les charges de cisaillement et de traction maximales et l'absorption d'énergie ont augmenté respectivement de 18,2 % et 424,8 % pour les soudures hybrides. La technologie peut déjà être étendue et transférée à l'industrie. Tout d'abord, les développements visent l'industrie automobile - un domaine où, selon les scientifiques, ce processus sera le plus demandé.
2022-09-08 10:38:27
Auteur: Vitalii Babkin