En contrôlant avec précision la correspondance des paramètres entre un laser de haute -puissance et une faible pression ambiante-et en utilisant un environnement sous vide pour supprimer l'effet d'absorption inverse du bremsstrahlung (IB) du panache de plasma-cette étude a permis de réaliser un soudage par pénétration profonde-de plaques d'alliage de titane ultra-épaisses (classe de 100 mm). De plus, le processus a donné des joints soudés présentant un degré élevé d'uniformité à la fois en termes de microstructure et de propriétés mécaniques sur toute la plage d'épaisseur.
Cet article valide la faisabilité d'obtenir un assemblage de haute-qualité d'alliages de titane ultra-épais-spécifiquement dans la plage d'épaisseur de 100 mm-à l'aide du soudage par faisceau laser sous vide (VLBW). En réduisant la pression ambiante en dessous de 10 Pa, le panache de plasma est pratiquement éliminé, améliorant ainsi considérablement la capacité de pénétration de l'énergie laser. Sous une puissance de sortie de 30 kW et une pression ambiante de 0,3 Pa, un joint-sans défaut avec une profondeur de pénétration de 95 mm a été obtenu avec succès ; notamment, la teneur en éléments gazeux interstitiels (N, H et O) dans le joint est restée essentiellement inchangée par rapport au métal de base. La zone de fusion du joint se compose principalement de lattes uniformément réparties-comme la martensite ′, présentant des distributions uniformes de microdureté et de résistance sur toute son épaisseur. Le joint a atteint une résistance à la traction de 987 MPa-démontrant une résistance de soudage égale-par rapport au métal de base-tandis que son énergie d'impact et sa ténacité à la rupture dépassaient toutes deux 90 % des valeurs du métal de base, présentant ainsi un excellent équilibre entre résistance et ténacité.
