Comportement en fatigue de joints d'aluminium 7075-T6 soudés par friction-malaxage et parachevés

Le soudage par friction-malaxage (SFM) est un procédé d'assemblage à l'état solide. La température du métal de base est comprise entre 0,6 et 0,8 fois la température de fusion. Il permet de souder des alliages d'aluminium de haute résistance (séries 2000 et 7000) qui ne pouvaient jusqu'à ce jour être assemblés que par rivetage. L'utilisation de ce procédé dans la construction des aéronefs permet de réduire les coûts de fabrication et, indirectement, les coûts d'opération grâce aux allégements structuraux qu'il permet. Cependant, malgré les nombreux travaux de recherche effectués au sujet du SFM incluant l'évaluation des performances des joints soudés pour des alliages d'aluminium de haute résistance, les connaissances sur la résistance en fatigue de ces joints sont limitées. Les sillons laissés à la surface du joint par l'outil, les bourrelets de soudage et la déformation des tôles soudées sont des problèmes inhérents au SFM. Les sillons et les bourrelets sont des zones de concentration de contraintes qui facilitent l'amorçage des fissures de fatigue alors que les déformations rendent l'assemblage des tôles soudées plus difficile, en particulier pour des pièces à géométrie 3D complexe. À ce propos, des procédés de parachèvement permettant de réduire la sévérité des défauts géométriques et / ou la déformation des tôles pourraient constituer des ajouts déterminants pour l'utilisation à grande échelle du SFM. Dans le cadre d'une collaboration de recherche sur le SFM entre l'École Polytechnique de Montréal et le Conseil National de Recherches du Canada , la présente recherche a pour but d'étudier le comportement en fatigue de joints SFM bout à bout en AA7075–T6 à l'état brut de soudage et après parachèvement par brossage, galetage, usinage et traitement thermique de mise en solution et revenu. Chacun de ces procédés de parachèvement a été examiné afin de d'évaluer son potentiel pour résoudre les problèmes du SFM mentionnés plus haut. Par exemple, le brossage est étudié comme moyen de minimiser les défauts de surface (sillons et bourrelets). Le galetage est considéré afin de réduire la déformation des tôles soudées. L'usinage de la surface supérieure des joints doit permettre de comprendre la réponse mécanique en l'absence de défaut de surface. Finalement, un traitement thermique de mise en solution et revenu est susceptible de restaurer les propriétés mécaniques affectées par la dissolution des précipités pendant le SFM.