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Etude de la sensibilité à la fissuration à chaud d’un alliage CuCrZr au cours du soudage par faisceau d’électrons

L’alliage CuCrZr est utilisé dans les machines de fusion notamment pour des composants refroidis face au plasma, à cause de ses bonnes propriétés thermiques et mécaniques. Cependant, le retour d’expérience sur plusieurs tokamaks, et plus particulièrement Tore Supra en France, a montré que cet alliage est très sensible au phénomène de fissuration à chaud au cours de son assemblage par faisceau d’électrons avec apparition de fissures de solidification dans la zone pâteuse. Afin de caractériser la sensibilité de l’alliage à la fissuration à chaud, des essais de fissuration basés sur l’essai JWRI (Joining and Welding Research Institute) ont été menés. Une ligne de fusion par faisceau d’électrons est réalisée sur une éprouvette parallélépipédique de faible épaisseur équipée avec des thermocouples et maintenue à une de ses extrémités. Selon la largeur de l’éprouvette, l’essai est fissurant on non fissurant. En effet, lorsque la largeur de l’éprouvette diminue, les conditions thermo-mécaniques favorables à l’apparition d’une fissure peuvent apparaître. Les essais JWRI ont ensuite été analysés à l’aide de la simulation numérique et différents critères d’amorçage de la fissuration à chaud ont été appliqués. Les propriétés thermo-physiques et thermo-mécaniques manquantes de l’alliage CuCrZr et nécessaires pour la mise en place des modèles ont été déterminées en associant des essais en laboratoire et une analyse numérique. La déformation et la vitesse de déformation viscoplastiques considérées comme indicateurs thermo-mécaniques au regard de la fissuration à chaud ont été calculées. Les conditions d’amorçage de la fissuration à chaud sont ensuite comparées aux conditions de propagation d’une fissure en utilisant une approche numérique simple.

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