Simulation thermomécanique du soudage par friction-malaxage

Abstract

Le soudage par friction-malaxage est un procédé de soudage sans apport de matière où la source de chaleur provient intégralement du malaxage du matériau à souder, ainsi que de son frottement sur l’outil. Dans cet article, un modèle élément fini est proposé pour simuler le couplage thermomécanique durant la phase stationnaire du procédé. Les équations de conservation de l’énergie, de la masse et de la quantité de mouvement sont traitées à partir d’un élément fini tétraédrique. Un exemple de simulation est présenté pour un alliage d’aluminium de type 7075.

Friction Stir Welding is a welding process where the heat generation is provided by the mechanical dissipation due to the deformations and the friction between the tool and the sheets. This paper describes a finite element model to simulate the heating phenomenon during the steady-state of the process. The stress equilibrium, the energy conservation and the mass conservation are studied in a fully coupled model using a tetrahedral finite element. An example is presented for an aluminium alloy 7075.

Keywords:

• soudage par friction-malaxage
• éléments finis
• couplage thermomécanique

KEYWORDS:

• friction stir welding
• finite element
• thermomechanical coupling