Contexte
Dans l’industrie automobile, la recherche de structures allégées et durables impose une maîtrise fine du comportement des assemblages, en particulier sous sollicitations cycliques et en environnement corrosif. Les soudures par points, largement utilisées dans les carrosseries (plusieurs milliers par véhicule), sont particulièrement critiques car elles concentrent les contraintes mécaniques. Par ailleurs, les environnements réels combinent humidité, sels et variations de température, ce qui favorise la corrosion et modifie le comportement en fatigue. Pourtant, les données expérimentales intégrant simultanément ces effets restent limitées, alors même qu’elles sont essentielles pour garantir la fiabilité à long terme des structures.
Méthode
Une vaste campagne expérimentale a été menée sur différents aciers (acier doux, aciers à haute résistance et aciers trempés) avec divers revêtements de protection. Les assemblages ont été réalisés principalement par soudage par points, en configurations lap-shear et T-peel, et complétés dans certains cas par du collage structural.
Les essais ont combiné :
- des tests de fatigue en air servant de référence,
- des essais de corrosion accélérée (norme VDA 233-102),
- des essais couplés fatigue-corrosion, soit en mode alterné (phases successives), soit en mode simultané dans des enceintes climatiques dédiées.
Des analyses complémentaires ont été réalisées, incluant caractérisations métallographiques, observations de fissuration et mesures de pertes de résistance mécanique afin d’identifier les mécanismes d’endommagement liés à la corrosion et à la fatigue.
Résultats et conclusions
Les résultats mettent en évidence une interaction complexe entre fatigue et corrosion, fortement dépendante des conditions de chargement et de la géométrie des assemblages. En fatigue-corrosion combinée, une diminution de la durée de vie est observée à forte sollicitation, en lien avec l’ouverture des interfaces favorisant la pénétration des agents corrosifs. À plus faible sollicitation, un effet inverse peut apparaître, attribué à la formation de produits de corrosion qui modifient localement les contraintes ou à l’émoussement des fissures.
Les assemblages soudés par points montrent globalement une bonne résistance relative aux effets de corrosion en conditions alternées, contrairement aux assemblages collés qui présentent une forte sensibilité, notamment en raison de la dégradation de l’interface adhésif/métal.
Enfin, la configuration des assemblages joue un rôle majeur : les géométries générant des ouvertures ou des concentrations de contraintes élevées (comme le T-peel) sont plus vulnérables. Ces travaux soulignent ainsi l’importance de considérer simultanément les effets mécaniques et environnementaux dès la phase de conception pour garantir la durabilité des structures automobiles.