Présentation
INTRODUCTION
L’aluminium est le métal le plus abondant de l’écorce terrestre, pour autant il a dû attendre le XIX e siècle pour rentrer dans une phase industrielle. De nos jours, sa production importante fait de lui le premier des métaux non ferreux. La fabrication de l’aluminium débute par l’extraction de l’alumine de la bauxite, l’électrolyse de cette alumine conduit ensuite à l’aluminium. Ce métal est malléable et très résistant à l’oxydation, mais ce sont ces propriétés de légèreté et d’inaltérabilité qui le rendent si attractif dans des secteurs comme l’aéronautique et le transport. L’addition de métaux formant avec l’aluminium des solutions solides lui confère des résistances mécaniques comparables à celles des aciers trempés. Additif principal, additif secondaire ou même impureté, leur présence influe considérablement les caractéristiques de l’alliage final, dont la densité reste trois fois inférieure à celle de l’acier.
Afin d’améliorer ses propriétés, les traitements thermiques et mécaniques lors de sa fabrication, durcissement structural, trempe, revenu, maturation, écrouissage, sont choisis et retenus selon les performances recherchées. La mise en œuvre et la transformation de l’aluminium peuvent bénéficier aisément de toutes les méthodes de corroyage et de fonderie. Il faut rajouter la grande variété de traitements de surface que peut supporter ce métal, notamment l’anodisation et le laquage, ainsi que la relative facilité à souder tout assemblage homogène formé d’alliages légers.
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I - Généralités
Comportement des différents alliages
Les assemblages homogènes formés d’alliages légers ne posent aucun problème de soudage. Quels que soient les alliages en présence, il est toujours possible de trouver le procédé adéquat et le métal d’apport approprié pour réaliser une soudure performante.
Néanmoins, les alliages d’aluminium ne se comportent pas tous de manière identique, et trois classes d’alliages sont à distinguer :
- les alliages sans durcissement structural (familles 1000, 3000 et 5000). Ils ont une bonne soudabilité. Lorsqu’ils sont utilisés à l’état recuit, ils ne subissent pas de perte sensible de caractéristiques mécaniques au niveau de la soudure. En revanche lorsqu’ils sont à l’état écroui, le durcissement dû à l’écrouissage disparaît au voisinage de la soudure ;
- les alliages typiques : 1050A (O), 3003 (O), 5083 (H111), 5086 (O). L’addition de chrome dans ces deux derniers alliages améliore encore leur soudabilité ;
- les alliages à durcissement structural exempts de cuivre (famille 6000 et certains alliages de la famille 7000).
Le cycle thermique de soudage affecte les caractéristiques mécaniques du métal de base qui est généralement à l’état trempé-revenu. Cette perte est définitive pour les alliages de la famille 6000 sauf s’il est possible d’effectuer un nouveau traitement de revenu sur la structure soudée. Les alliages de la famille 7000 retrouvent une partie notable de leurs caractéristiques initiales par maturation à la température ordinaire.
Les alliages typiques sont les 6060 (T5), 6082 (T6), 7020 (T5).
Les alliages à durcissement structural contenant du cuivre (famille 2000 et certains alliages de la famille 7000) sont dans l’ensemble difficilement soudables parce que, d’une part, ils sont sujets aux criques lors de la solidification de la soudure, et que, d’autre part, leurs caractéristiques mécaniques après soudage sont fortement diminuées. Toutefois, ces alliages sont plus ou moins sensibles à ces phénomènes. Le 2618A T851 est peu sensible aux criques. L’utilisation du procédé TIG à grande concentration d’énergie...
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La soudabilité
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