Développement d’un essai de simulation de cycle de soudage à dilatation bloquée

5-6 mois - Bac+4/Bac+5

EDF R&D, site des Renardières (Moret-Loing-Et-Orvanne)

Personnes à contacter par le candidat

alexis.graux@edf.fr

DATE DE DÉBUT SOUHAITÉ

01/02/2021

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Le stage proposé s’effectuera au sein d’EDF R&D sur le site d’EDF Lab Les Renardières, dans le département Matériaux et Mécanique des Composants (MMC). Le stage s’inscrit dans le projet dédié à la maîtrise des effets du soudage d’EDF-R&D ; il a une forte composante de simulation numérique pour la prévision des contraintes résiduelles de soudage.
Au cours du soudage, le matériau subit un chauffage rapide, induisant une fusion localisée et un refroidissement relativement rapide. Le soudage génère donc un fort gradient thermique à l’origine de contraintes résiduelles. L’évolution de la contrainte au cours d’un cycle thermique de soudage est similaire à celle mesurée par des essais de Type Satoh : le cycle thermique est effectué sur une éprouvette de traction bloquée mécaniquement aux deux extrémités (dilatation bloquée). L’évolution de la contrainte au cours du cycle thermique dépend donc de la dilatation du matériau, de l’évolution de son comportement en fonction de la température, mais aussi des éventuelles transformations de phase. Ces essais permettent de calibrer et valider des modèles de simulation numérique des contraintes de soudage.
Le département MMC s’est récemment équipé d’un simulateur Gleeble, une machine d’essai thermomécanique à chauffage par effet Joule. Il s’agit d’un équipement de pointe utilisé dans l’industrie pour reproduire les traitements thermomécaniques subis par les matériaux métalliques au cours des procédés de fabrication. La Gleeble permet de réaliser des traitements thermiques complexes (fortes vitesses de chauffage et de refroidissement) sur des échantillons macroscopiques tout en appliquant des contraintes mécaniques (traction / compression) en même temps que le traitement thermique. Il permet donc de simuler des cycles thermiques de soudage à dilatation bloquée tels que réalisés lors des essais Satoh.
Les essais Satoh sont des essais particulièrement complexes à mettre en place et très peu de laboratoires les maitrisent correctement. La réussite de ces essais nécessite donc une montée en compétence sur l’utilisation du simulateur Gleeble. Le stagiaire contribuera de façon significative à la montée en compétence de l’équipe sur le simulateur Gleeble en développant une procédure pour les essais Satoh. Différentes configurations d’essais pourront être testées. Il évoluera dans un environnement technique exigeant et une grande liberté d’initiative lui sera laissée.
Les missions sont décrites dans la fiche jointe.