Finissant au doctorat en ingénierie, Louis Lecointre a effectué sa soutenance de thèse le 16 juin 2025. Sous la direction de recherche de Lyne St-Georges (UQAC) et la codirection de Kadiata Ba (UQAC), sa thèse a pour titre « Étude du soudage par friction malaxage avec outil à double-épaulement de l’aluminium ».
Sous la présidence de Dilip Sakar (UQAC), le jury d’évaluation était composé de Ahmed Rahem (UQAC) et de Ahmed Maslouhi (Université de Sherbrooke)
Résumé de la thèse
Le soudage par friction malaxage avec outil à double-épaulement (BT-FSW) est une variante du procédé de soudage par friction malaxage conventionnel (FSW) avec une géométrie d’outil particulière comprenant un épaulement supplémentaire prenant appui sur la surface inférieure des pièces à assembler, permettant un apport de chaleur supplémentaire et une pénétration complète du pion. Cependant, le procédé implique de nombreux paramètres conduisant à des propriétés mécaniques et métallurgiques hétérogènes dans la zone de soudure, rendant l’optimisation de cette dernière difficile.
L’objectif est de développer un modèle numérique basé sur les phénomènes physiques et mécaniques pour optimiser les paramètres de soudage en fonction de la résistance souhaitée de la soudure et promouvoir le BT-FSW. Pour l’atteindre, des essais ont été réalisés sur des plaques d’aluminium 6061-T6 avec différents outils et paramètres notamment les vitesses de rotation et d’avance, et les échantillons de soudure ont été analysés pour étudier les phénomènes physiques et mécaniques se déroulant dans le matériau au cours du procédé et l’impact de ces paramètres. L’étude porte sur la microstructure hétérogène des échantillons de soudure, notamment la morphologie et la taille des grains, les dislocations et les précipitations dans les différentes zones de soudure, caractérisées par microscopie optique, microscopie électronique à transmission (MET), diffraction d’électrons rétrodiffusés (EBSD) ou encore par analyse enthalpique différentielle (DSC). Elle est également concentrée sur les propriétés mécaniques par mesure de microdureté et essais de traction avec corrélation d’image.
Les résultats montrent que les paramètres de soudage influencent la microstructure et la taille des zones, et par conséquent les propriétés mécaniques. À partir des différentes caractérisations réalisées, la corrélation entre les paramètres de soudage, la microstructure et les propriétés mécaniques des soudures a été étudiée dans le but d’établir un modèle prédictif. Une modélisation par la méthode des éléments finis (MEF) du procédé par BT-FSW a été développée de manière à simuler les distributions de contraintes et de températures dans le matériau. Puis des simulations mathématiques du durcissement structural par les différents facteurs de la microstructure ont été réalisées et les résultats comparés avec les expériences pour les valider. Des essais de traction des soudures ont également été simulés numériquement. Cependant, toutes les simulations n’ont pas été mises en corrélation pour établir un modèle simulant l’entièreté du procédé et les propriétés des soudures en fonction des paramètres de soudage de manière à déterminer les paramètres adéquats pour optimiser la soudure.
Félicitations à Louis Lecointre pour la soutenance de sa thèse de doctorat
