Etude du rayonnement thermique lors de la soudure au Laser de plaques métalliques

Abstract

L’étude numérique des procédés de soudage est un domaine de recherche qui fait l’objet de plusieurs travaux. C’est un moyen très efficace pour maitriser les principaux effets du soudage et pour s’assurer de la fiabilité des soudures. Dans notre travail nous avons utilisé un laser C02 pour le soudage de deux plaques identiques d'alliage de titan (TA6V). Nous proposons un modèle numérique sous le langage FORTRAN pour déterminer la distribution de la température à la surface en fonction du temps et les pertes d’énergie par rayonnement et par convection. Pour cela, nous avons utilisé les équations de conservation de l'énergie et le débit de la chaleur avec la considération des pertes. Pour la résolution numérique nous avons utilisé la méthode des différences finies et l’algorithme itératif de Gauss-Seidel. Les résultats obtenus sont en accord acceptable avec des résultats publiés auparavant. Nous avons utilisé ces résultats afin de trouver le rayonnement thermique lors de soudage et le comparer avec les pertes par convectionet avec l’apport d’énergie du laser

تعتبر الدراسة العددية لعمليات التلحيم بالليزر مجالا هاما للبحث العلمي و هو موضوع للعديد من الأعمال.و هي وسيلة فعالة جدا من أجل التحكم في آثار التلحيم و ضمان فاعليته.فيدراستناهذهاستخدمنا اللحام بالليزر C02لصفيحتين متماثلتين من سبائك التيتانيوم ( TA6V ). لقد اقترحنا نموذج عددي بلغةالفورترونلتحديد توزيع درجات الحرارةبدلالة الزمن على سطح الصفيحة مع الأخذ بعين الاعتبار فقدان الطاقة عن طريق الإشعاع والحمل. لأجل ذلك استخدمنا معادلات إنحفاظ الطاقة وتدفقالحرارة مع اعتبار الضياع في الطاقة. و للحل العددي استخدمنا طريقة الفروق المنتهية وخوارزمية غوصصيدل التكرارية. النتائج المتحصل عليها هي في تطابق مقبول مع نتائج نشرت في السابق. واقد استخدمنا هذه النتائج للحصول على مقدار الاشعاع الحراري أثناء التلحيم و مقارنته مع الضياع بالحمل الحراري و مع طاقة الليزر الواردة.