Soutenance de thèse - Marc Le Gal La Salle

Soutenance de thèse - Marc Le Gal La SalleMarc Le Gal La Salle, en vue de l’obtention du grade de Docteur en Sciences pour l'Ingénieur, spécialité « Énergétique - Thermique - Combustion », présentera ses travaux intitulés : Modélisation magnéto-thermo-hydrodynamique du procédé de soudage TIG pulsé avec couplage arc-bain, le 9 juin à Lorient

Date 09/06

Résumé

Modélisation magnéto-thermo-hydrodynamique du procédé de soudage TIG pulsé avec couplage arc-bain.

Les procédés de soudage sont grandement utilisés dans l’industrie nucléaire. La modélisation numérique du procédé TIG est réalisée pour une meilleure compréhension des phénomènes physiques au sein du bain fondu afin d’optimiser les paramètres opératoires pour prévenir les défauts à cette échelle. Un modèle magnéto-thermo-hydrodynamique avec un couplage arc-bain est premièrement développé en configuration 2D axisymétrique pour étudier la sensibilité des paramètres matériaux associés au plasma sur le comportement du bain fondu. Une comparaison expérimentale est réalisée montrant une amélioration de la prédictivité à haute intensité du fait de la prise en compte de la déformation de la surface du bain. Par la suite, la possibilité d’utiliser les résultats issus de dispositifs expérimentaux de caractérisation de la tension de surface pour la prédiction de l’effet Marangoni au sein du bain fondu est étudiée.  Ce modèle est ensuite transposé en 3D incluant l’avance de la torche et le métal d’apport pour quantifier l’effet du régime pulsé sur le comportement du bain et expliquer les observations expérimentales dans le but d’améliorer la qualité des soudures

Mots clefs : soudage, TIG, modélisation, expérimentation, arc, bain fondu

Abstract

Magneto-thermo-hydrodynamic modelling of pulse TIG welding process with arc-melt pool coupling.

Welding is widely used in the nuclear industry. The numerical modelling of the TIG process is performed to better understand the physical phenomena within the melt pool to optimise operating parameters to prevent defects at this scale. A magneto-thermo-hydrodynamic model with arc-melt pool coupling is developed in a 2D axisymmetric configuration to study the sensitivity of the melt pool behaviour to the plasma material parameters. An experimental comparison is performed showing an improvement in predictability at high intensity due to the consideration of melt pool surface deformation. Subsequently, the possibility of using the results obtained from surface tension characterisation devices to predict the Marangoni effect in welding is studied.This model is then transposed into 3D to include torch advance and filler metal. The numerical results obtained are used to quantify the effect of pulsation on the behaviour of the weld pool and provide an explanation for experimental observations concerning internal flows with the aim of improving weld quality.

Keywords: welding, GTAW, modelling, experimentation, arc, melt pool

Membres du jury

• Pr Fabien SOULIÉ, rapporteur avant soutenance, Professeur des Universités, Université de Montpellier, LCGC CNRS UMR 5508
• Pr Jean-Jacques GONZALEZ, rapporteur avant soutenance, Directeur de Recherche, Université Toulouse 3 Paul Sabatier, LAPLACE CNRS UMR 5213
• Pr Muriel CARIN, directrice de thèse, Professeure des Universités, Université Bretagne Sud, IRDL CNRS UMR 6027
• Dr Mickaël COURTOIS, co-directeur de thèse, Maître de Conférences HDR, Université Bretagne Sud, IRDL CNRS UMR 6027
• Dr Stephen CADIOU, encadrant de thèse, Maître de Conférences, Université Bretagne Sud, IRDL CNRS UMR 6027
• Pr Isabelle CHOQUET, examinatrice, Professeure à University West, Suède
• Pr Éric FEULVARCH, examinateur, Professeur des Universités, École Centrale de Lyon, ENISE, LTDS CNRS UMR 5513
• Dr Alexandre BROSSE, examinateur, Docteur-Ingénieur de Recherche, Société FRAMATOME

Les travaux sont encadrés par Muriel Carin, Mickaël Courtois et Stephen Cadiou

École doctorale SPI.bzh N°647

Informations pratiques

Mardi 9 juin à 8h30

Amphithéâtre Sciences 2

Faculté Sciences & Sciences de l'Ingénieur

Lorient

Pour assister à la soutenance

Crédit photographique : ©Université Bretagne Sud. Service Communication