Approches numérique et expérimentale de la liaison céramique métal réalisée par brasage en vue de la création d’un outil d’aide à la conception

摘要

Le but de l'assemblage céramique métal par brassage est d'associer les propriétés souvent antagonistes mais complémentaires de ces deux classes de matériaux. Les difficultés posées par la liaison céramique métal résident bien dans la différence de comportement entre ces matériaux. Notamment la différence de dilatation thermique qui entraine le développement de contraintes résiduelles une fois l'adhésion réalisée par la solidification de la brasure (780°C). L'objet de ce travail est de développer un outil d'aide à la conception des assemblages céramique métal brasés qui permettra de réduire les contraintes résiduelles précitées et d'assurer le bon fonctionnement de l'assemblage. Le travail a été organisé suivant trois étapes majeures : l'identification des lois de comportement des matériaux constituant l'assemblage, l'élaboration de l'outil d'aide à la conception puis sa validation expérimentale dans l'estimation des contraintes résiduelles et dans la prévision de la rupture. KEYWORDS : Ceramic and metallic materials are joined together in order to associate the different but complementary properties of these two kind of materials. The main difficulties in ceramic to metal joining are based on the behaviour difference between these materials. Notably, the difference between the themal expansion coefficient leads to the developpement of residual stresses after the braze alloy solidification (780°C) during brazing process. The framework of this study is to develop a conception tool for the ceramic metal brazed assemblies which allows to reduce the residual stresses values and to ensure its performance. The work has been organised in three major steps: the behaviour law identification of each materials of the assembly, the definition of the numerical conception tool and then the experimental validation of the residual stresses and mechanical behaviour estimation.