Étude expérimentale de l'interaction laser-matière dans le cas du soudage d'un acier inoxydable austénitique par laser Nd:YAG continu de 2 kW

(Reçu le 31 mai 1996, révisé le 7 octobre 1996 et le 10 février 1997, accepté le 21 février 1997)

Abstract
The laser-matter interaction acting during cw 2 kW Nd:YAG laser welding of an austenitic stainless steel is studied and particulary the effects linked to the presence of a keyhole in the liquid bath. This is done in order to define parameters useful to the process modelling. The absorption factor of target has been measured in order to better understand the Nd:YAG laser/stainless steel 304 interaction. Then an experimental approach of the keyhole angle value determination is proposed. Values are presented showing the important keyhole angle at the bottom of the bead. Finally a study relative to the plume above the keyhole shows that it is responsible for the formation of the nail-head part, observed on the experimental melting zone, by laser beam scattering.

Résumé
L'interaction laser-matière se produisant lors du soudage par laser Nd:YAG continu de 2 kW d'un acier inoxydable austénitique est étudiée, et notamment les effets liés à la présence du capillaire dans le bain liquide, de façon à définir les paramètres utiles à la modélisation du processus. Le facteur d'absorption des cibles utilisées a été mesuré afin de mieux appréhender l'interaction laser Nd:YAG/acier inoxydable austénitique 304. Puis une approche expérimentale de détermination de l'angle d'inclinaison du capillaire est proposée. Des valeurs sont présentées montrant la forte inclinaison du capillaire en fond de cordon. Finalement une étude relative au panache présent audessus du capillaire met en évidence qu'il est responsable de la formation de la partie en tête de clou observée sur les zones fondues expérimentales par diffusion du faisceau laser