FR2574783A1

FR2574783A1 - Dispositif d'assemblage d'un element ceramique a un element metallique, notamment pour turbo-surcompresseurs de moteurs a combustion interne

Info

Publication number: FR2574783A1
Application number: FR8518882A
Authority: FR
Inventors: Kawaguchi Yasunobu; Muto Toshiaki; Ichinokawa Tatsuo
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1984-12-19
Filing date: 1985-12-19
Publication date: 1986-06-20
Anticipated expiration: 2005-12-19
Also published as: US4983064A; GB8531265D0; GB2169058A; FR2574783B1; US4747722A; GB2169058B; DE3545135A1; DE3545135C2

Abstract

DISPOSITIF D'ASSEMBLAGE DESTINE A ETRE SOUMIS A D'IMPORTANTES VARIATIONS DE TEMPERATURE COMPRENANT UN ELEMENT CERAMIQUE 1 POURVU D'UN BOSSAGE 3, UN ARBRE METALLIQUE 20 MUNI D'UNE PARTIE TERMINALE 21 EN FORME DE COUPELLE ET REALISEE D'UNE SEULE PIECE AVEC CET ARBRE, AGENCEE POUR RECEVOIR LE BOSSAGE 3, UNE MATIERE DE SOUDURE 31 REMPLISSANT SENSIBLEMENT LADITE PARTIE TERMINALE 21 EN FORME DE COUPELLE POUR FIXER LE BOSSAGE DANS LADITE EXTREMITE EN FORME DE COUPELLE, CARACTERISE EN CE QUE L'ELEMENT CERAMIQUE 1 A UN COEFFICIENT DE DILATATION THERMIQUE SENSIBLEMENT INFERIEUR A CELUI DE L'ARBRE 20, ET EN CE QUE LA PARTIE TERMINALE 21 COMPORTE UNE BASE AYANT SENSIBLEMENT LE MEME COEFFICIENT DE DILATATION THERMIQUE QUE L'ARBRE METALLIQUE 20 POUR SERRER FERMEMENT ET INTIMEMENT UNE EXTREMITE 6 DU BOSSAGE 3 PAR L'INTERMEDIAIRE DE LA MATIERE DE SOUDURE 31 A DES TEMPERATURES INFERIEURES AU POINT DE FUSION DE LADITE MATIERE DE SOUDURE.

Description

La présente invention a pour objet un dis-

positif de fixation comprenant un élément en céramique

et un élément métallique.

On utilise couramment et de plus en plus des éléments en céramique à la place des métaux dans des

environnements mécaniques o la résistance à la cha-

leur et/ou de faibles poids spécifiques sont impor-

tants. Par exemple, des disques céramiques pour turbines remplacent les disques métalliques dans les

turbo-surcompresseurs de moteurs à combustion interne.

Le turbo-surcompresseur est un dispositif de précom-

pression de l'air d'alimentation ou du mélange air/-

combustible. Le sur-compresseur ou compresseur à su-

ralimentation met en oeuvre la pression générée par des gaz d'échappement pour faire tourner un disque de turbine d'échappement qui entraine un compresseur. Du fait que le disque de turbine est un organe exposé aux gaz chauds d'échappement et qui tourne à des vitesses élevées, il est plus efficace de réaliser le disque en céramique, matière qui présente une résistance à la chaleur plus élevée et un poids spécifique plus faible que les métaux. En outre, certaines céramiques sont

aussi résistantes mécaniquement que les métaux.

D'autre part, les métaux sont encore utili-

ses dans certains buts et par conséquent il faut trou-

ver un moyen pour assurer la jonction des parties en céramique avec les parties métalliques. Le problème

consiste dans le fait que les coefficients de dila-

tation thermique des métaux utilisés tendent à être deux à cinq fois supérieurs à ceux des céramiques. Par exemple, l'acier Cr-Mo a un coefficient d'expansion thermique E = 11,7 x 10 -6/'C, tandis que la céramique

formée par le nitrure de silicium (Si3N4) a un coeffi-

cient de dilatation thermique E = 2,6 à 4,5 x10-6 /'C.

Dans des environnements i hautes températures, les

parties métalliques ont ainsi une tendance à se dila-

ter plus rapidement que les parties en céramique, ce qui provoque souvent une extraction du-métal de la céramique ou une rupture de cette dernière. On a proposé différents moyens pour réaliser

la jonction entre des céramiques et des métaux. Ainsi.

la demande de brevet japonais 103 902/1984 et la de-

mande de modèle d'utilité japonais 57 01/1984 donnent

des exemples, les descriptions de ces deux demandes

étant brièvement -discutées ci-après en référence aux dessins annexes. Ces deux documents prévoient qu'un bossage du disque céramique pénètre a l'intérieur

d'une extrémité en forme de coupe d'un arbre métal-

lique. Le bossage est soudé au manchon de l'extrémité profilée en coupe ou godet. ce manchon étant constitué

en un métal ayant un coefficient de dilatation ther-

mique sensiblement égal à celui de la céramique. Du fait que le bossage de céramique et le manchon métallique subissent une dilatation à un taux presque égal, l'adhérence de la soudure n'est pas normalement

rompue aux températures élevées. Cependant. on cons-

tate que des fissures et des fentes peuvent se pro-

duire dans ces dispositifs antérieurs.

Conformément à l'invention, le dispositif d'assemblage, destiné à subir de grandes variations de température. est caractérisé en ce qu'il comprend un

élément céramique présentant un bossage, un arbre mé-

tallique comportant une extrémité en forme de coupelle

recevant le bossage, une matière de soudure remplis-

sant sensiblement ladite extrémité en forme de cou-

pelle pour fixer le bossage dans ladite extrémité en forme de coupelle. l'élément céramique présentant un coefficient de dilatation thermique sensiblement

inférieur à celui de l'arbre métallique, et l'extré-

mité en forme de coupelle étant pourvue d'une base ayant sensiblement le même coefficient de dilatation thermique que l'arbre métallique pour serrer fermement une extrémité du bossage par l'intermédiaire de la matière de soudure a des températures inférieures au

point de fusion de ladite matière de soudure.

L'invention a également pour objet un pro-

cédé pour former un dispositif d'assemblage tel que

mentionné ci-dessus, caractérisé par les étapes sui-

vantes:

- on introduit un bossage d'un élément cé-

ramique sur la surface intérieure d'une extrémité en forme de coupelle réalisée d'une seule pièce avec un arbre métallique; - on chauffe l'élément céramique, ladite extrémité en forme de coupelle de l'arbre métallique jusqu'à une température supérieure à la température de fusion d'une matière de soudure;

- on chauffe une certaine quantité de la ma-

tière de soudure au-dessus de sa température de fusion

et on lui fait remplir un-espace situé entre le bos-

sage et l'extrémité en forme de coupelle; - puis on refroidit progressivemeent l'assemblage jusqu'à une température inférieure au

point de fusion de la matière de soudure.

Dans certaines réalisations de l'invention, la matière de soudure peut être supprimée. Ainsi selon

un autre mode de réalisation de l'invention, le disp-

ositif d'assemblage comporte un élément céramique muni

d'un bossage, un arbre métallique présentant une ex-

trémité en forme de coupelle réalisée d'une seule pièce avec cet arbre et dimensionnée pour recevoir l'extrémité du bossage dans ladite extrémité,et un manchon métallique fixé a l'extrémite en forme de coupelle pour former une extension tubulaire de celle-ci et qui est dimensionné pour recevoir au travers de celle-ci le corps du bossage, l'arbre et l'extrémité en forme de coupelle ayant un coefficient de dilatation thermique sensiblement supérieur i celui de l'élément céramique, et ledit manchon ayant un coefficient de dilatation thermique semblable à celui

de l'élément céramique.

D'autres particularités et avantages de

l'invention apparaitront au cours de la description

qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels:

- la Figure 1 est une vue en élévation la-

térale et coupe partielle d'un dispositif 'd'assemblage

de l'art antérieur selon la demande de modéle d'utili-

té japonais précité 57 01 /1984;

- la Figure 2 est une vue analogue i la Fi-

gure 1 d'un dispositif d'assemblage selon la demande -de brevet japonais précité 103 90211984;

- la Figure 3 est une vue en élévation laté-

rale avec coupe partielle d'une forme de réalisation de la présente invention; - la Figure 4 est une vue de dessus d'un disque céramique selon IV-IV de la Figure 3; - la Figure 5 est une vue éclatée en coupe partielle et élévation du dispositif d'assemblage de la Figure 3; - la Figure 6 est une vue en coupe partielle du dispositif d'assemblage de la Figure 3 illustrant la condition chauffée et dilatée pendant l'opération de soudure; - la Figure 7 est une vue en coupe partielle du dispositif d'assemblage de la Figure 3 montrant la condition refroidie et rétrécie après l'opération de soudure; - la Figure 8 est une vue en coupe partielle et élévation latérale des parties correspondantes d'une autre forme de réalisation de l'invention: - la Figure 9 est une vue en coupe partielle

et élévation latérale d'une troisième forme de réali-

sation de l'invention; - la Figure 10 est un graphique illustrant les résultats d'essais de la réalisation de la Figure 8. Le dispositif de la Figure 1 décrit dans la demande de modèle d'utilité japonais 5701/1984, montre

un bossage 02 d'un disque céramique 01 relié à un man-

chon 03 par retrait ou soudage, ce manchon étant cons-

titué d'un métal ayant un coefficient de dilatation

thermique sensiblement égal à celui de la céramique.

Le manchon 03 est soudé à un arbre métallique 04. Il en résulte des contraintes sur la partie soudée du manchon 03 et de l'arbre 04, en raison du fait que le coefficient de dilatation thermique de l'arbre 04 est très supérieur à celui du- manchon 03. La contrainte exercée tend à être concentrée dans le coin de fond

03a du manchon 03 et dans le coin 04a de l'arbre 04.

Ceci provoque des fissures qui peuvent apparaitre le long de la ligne 05 reliant les deux angles aux coins 03a et 04a. Si une importante possibilité de retrait est réalisée lorsque le manchon 03 est rétréci sur le bossage 02, ce dernier tend à se rompre par suite de

la contrainte élevée créée à sa racine. Si la possi-

bilité de retrait est faible, la force d'adhérence agissant sur la partie de contact entre le bossage 02 et le manchon 03 est uniformément répartie, de sorte

que le bossage 02 tend à sortir du manchon 03..

Dans la réalisation connue par la demande de G brevet japonais 103 902/1984. illustrée à la Figure 2,

un manchon cylindrique 06 est ajusté sur la circonfé-

rence du bossage 02 du disque céramique 01. ce manchon

06 ayant un coefficient de dilatation thermique appro-

ximativement égal à celui du disque céramique 01, et

ayant sa face terminale 06a fixée par soudage a l'ar-

bre métallique 04. En conséquence, une fente 07 est susceptible de se former le long des faces de jonction du manchon cylindrique 06 et de l'arbre métallique 04 dans la condition thermiquement chargée, ceci étant

une conséquence de la différence entre les coeffi-

cients de dilatation thermique du manchon 06 et de l'arbre 04. De même. la partie cylindrique 04b formant l'extrémité de l'arbre métallique 04, adjacente à la face terminale 06a du manchon cylindrique 06, est affectée par la différence mentionnée ci-dessus entre les coefficients d'expansion thermique. Du fait que le manchon 06 et que la partie terminale 04b sont soudées ensemble, la partie terminale 04b tend à résister à l'expansion thermique de la partie d'arbre 04c de l'arbre métallique 04, de sorte qu'une fissure 08 peut apparaitre le long de la ligne de jonction entre la face terminale 04d de l'arbre métallique et l'angle 04a de l'arbre métallique 04. En outre, les mêmes problèmes de retrait que ceux évoqués ci-dessus dans

le paragraphe précédent en regard à la Figure 1, ap-

paraissent ici, et tendent ainsi à provoquer soit une rupture du bossage 02, soit une extraction de celui-ci à l'extérieur du manchon 06. De plus, il convient de noter que la face terminale du bossage 102 n'est pas assujettie au métal dans l'une ou-l'autre réalisations

antérieures des Figures 1 et 2, mais est plutôt espa-

cée de l'extrémité de celui-ci et serrée seulement par

le manchon qui l'entoure.

La présente invention sera maintenant décri-

te en référence à sa première forme de réalisation il-

lustrée aux Figures 3 à 7, et appliquée à un turbo-

surcompresseur solidarisé avec un moteur a combustion interne d automobile. Le turbo-surcompresseur est un dispositif pour comprimer l'air d'alimentation ou le mélange air/carburant. Le surcompresseur utilise la pression générée 'par les gaz d'échappement pour faire

tourner un disque de turbine d'échappement qui en-

traine un compresseur au moyen d'un arbre métallique

de liaison.

Comme représenté aux Figures 3-et 4. le ro-

tor du turbo-surcompresseur est constitué par un dis-

que 1 de turbine réalisé par exemple en une céramique de nitrure de silicium, par un manchon 10 formé en un alliage métallique (par exemple 23 à 301 en poids de Ni, 17 à 30Z en poids de Co, 0,6 à O,8Z en poids de Mn

et le reste étant du Fe) ayant un coefficient de di-

latation thermique sensiblement égal à celui de la céramique de nitrure de silicium, par un arbre rotatif en acier Cr-Mo, et par un tambour de compresseur (non représenté) assemblé d'une seule pièce à l'arbre rotatif 20. Le tambour de compresseur est ajusté sur la partie 29 de faible diamètre de l'arbre rotatif 20 mais est assemblé monopièce avec ce dernier par un

écrou non représenté, fixé sur un filetage 30 de l'ar-

bre 20.

En se reportant a la Figure 5, on voit que le manchon 10 présente une circonférence intérieure

'dimensionnée et profilée pour être ajustée avec un in-

tervalle faible mais pratiquement constant sur ie bos-

sage 3 du disque de turbine 1, a partir de la cir-

conférence 5 de la racine de bossage jusqu'à la cir-

conférence terminale 7 d.e ce dernier. L'arbre rotatif comporte une partie terminale 21 en forme de coupe ou coupelle, ayant un diamètre supérieur à celui de sa partie centrale 27. La partie terminale 21 est formée par un évidement cylindrique 22 dont le diamètre est sensiblement le même que celui de la circonférence intérieure 11 du manchon 10, qui laisse un intervalle

faible mais sensiblement constant sur la partie termi-

nale 6 du bossage du disque de turbine 1. La communi-

cation entre la partie terminale 21 et la partie cen-

trale 27 de l'arbre 20 est assurée par un trou de pas-

sage 28 entre le fond 23 de l'évidement cylindrique 22 et la circonférence extérieure'de la partie centrale 27. Le procédé d'assemblage des. pièces de ce

dispositif sera maintenant décrit en référence aux Fi-

gures 5, 6 et 7. Le disque de turbine céramique 1, le

manchon 10 et l'arbre rotatif 20 peuvent être assem-

blés ensemble dans l'ordre suivant. La face terminale 14 du manchon 10 et la face terminale avant 24 de la partie terminale de l'arbre rotatif 20 sont assemblées d'une seule pièce, par exemple par une opération de soudage par friction, de telle sorte que le manchon

forme maintenant une extension saillante depuis l'ex-

trémité en forme de coupelle de l'arbre 20. Le fond 23 de l'évidement et le trou de passage 28 de l'arbre

rotatif 20 sont alors remplis par une matière de sou-

dure 31, et le bossage 3 du disque céramique 1 est ajusté dans la circonférence intérieure 11 du manchon

et dans l'évidement cylindrique 22 de l'arbre 20.

Dans cette condition, les éléments sont chauffés en-

semble jusqu'à une température supérieure a la tem-

pérature de fusion (par exemple à 700'C) de la matière de soudure 31. Du fait que l'arbre rotatif 20 a un coefficient de dilatation thermique supérieur à ceux du disque céramique 1 et du manchon 10, le diamètre entre la circonférence intérieure 11 du manchon 10 et la circonférence de l'évidement cylindrique 22 de l'arbre 20 augmente progressivement vers le fond 23 de l'évidement, comme représenté à la Figure 6. L'intervalle 32 ainsi formé est rempli par la matière

de soudure 31 sans aucun jeu.

Lorsque la température de l'assemblage du

disque céramique 1, du manchon 10 et de l'arbre rota-

tif 20 est progressivement abaissée jusqu'à une valeur inférieure à la température de fusion (à environ 700'C) de la matière de soudure 31, cette matière 31 commence à se solidifier avant que l'intervalle 32 soit revenu jusqu'à son état normal à la température ambiante (comme représenté à la Figure 7). Lorsque la température atteint la température ambiante, l'arbre

rotatif 20 se rétrécit davantage que le disque cérami-

que 1 et que le manchon 10, car l'arbre rotatif 20

présente le plus grand coefficient de dilatation ther-

mique. La partie plus épaisse de la matière de soudure

31 résiste au retrait de l'évidement 22 de l'arbre ro-

tatif 20, de sorte que le bossage 3 du disque cérami-

que 1 en nitrure de silicium est soumis (comme repré-

senté par les flèches sur la Figure 7) à une force de

fixation qui s'accroit progressivement au fur et me-

sure qu'elle s'approche de plus en plus près de l'ex-

trémité avant 6. à partir de sa racine 4.

Le bossage 3 du disque céramique 1 ainsi réalisé est enserré non seulement par le manchon 10 intègré à la partie terminale 21 de l'arbre 20, mais aussi par la base cylindrique limitée par l'évidement

22. et sa force de fixation est augmentée progressi-

vement vers l'extrémité avant 6 du disque céramique 1.

La soudure couvre la totalité du bossage 3, à la fois

sur sa surface cylindrique et sur son extrémité plane.

Tout cela permet d'empêcher le disque céramique 1 de sortir de l'arbre rotatif 20 en acier. De plus, sur le bossage 3 du disque céramique 1, la force de fixation augmente progressivement à partir de la racine 4 du bossage près du corps 2 du disque, vers l'extrémité 6 du bossage, de sorte qu'aucune contrainte importante n'est créée dans la circonférence 5 de la racine du bossage, ce qui empêche le bossage 3 de se rompre et de se séparer du corps 2 du disque. En outre, du fait que la circonférence 5 de la racine du bossage est doucement incurvée afin d'avoir un grand rayon de courbure, la contrainte tend à ne pas se concentrer au

voisinage de la circonférence 5 de la racine du bos-

sage. A la partie terminale 21 de l'arbre rotatif , un angle d'extrémité 25 et un coin terminal 26 de l'arbre sont doucement incurvés. Il en résulte que l'effort est uniformément réparti plutôt que concentré

sur un point particulier, de sorte qu'une fissure ris-

que beaucoup moins de se produire entre le coin de l'évidement cylindrique 22 et l'angle d'extrémité 25

ou le coin terminal 26 de l'arbre.

Dans la réalisation des Figures 3 à 7. le bossage 3 du disque céramique 1 est relié à la fois au manchon 10 et à l'évidement cylindrique 22 de l'arbre 20. Comme représenté à la Figure 8, le bossage 3 peut être assemblé monopièce au manchon 10 et à l'évidement cylindrique 22, exclusivement ou tout d'abord par le

rétrécissement pré-réalisé. Dans ce mode de réalisa-

tion, la circonférence intérieure 11 et l'évidement cylindrique 22 de l'arbre 20 peuvent être légèrement chanfreinés lorsqu'ils sont à la température ambiante, en direction du fond 23 de l'évidement, afin de 1 1 fournir les forces souhaitées de préhension sur le bossage 3 consécutives au chauffage de l'arbre pour

l'insertion du bossage.

Dans l'autre forme de réalisation de l'in-

vention ilustrée à la Figure 9, l'arbre rotatif et le disque céramique 1 sont assemblés d'une seule pièce par ajustage du bossage 3 en céramique du disque 1 dans un manchon 110 de l'arbre rotatif 20, et par utilisation d'une matière de soudure 31 interposée entre leurs faces en regard. Le bossage céramique 3

est inséré à l'intérieur du trou d'assemblage cylin-

drique de l'arbre 20, et ces deux éléments sont chauffés jusqu'â une température supérieure au point de fusion de la matière de soudure 31, de sorte que

cette dernière puisse pénétrer. Après avoir été re-

froidis' jusqu'à la température ambiante, le bossage céramique 3 et l'arbre-20 à l'état soudé sont soumis dans la direction axiale entre les portions A et B. à une contrainte interne définie par l'expression L(E1E2)t, o E1 et E2 désignent les coefficients de

dilatation thermique de l'arbre rotatif 20 et du dis-

que céramique 1, t désigne la différence entre la tem-

pérature de soudage et la température ambiante et L est la dimension portée sur la Figure 1. En raison du

grand rétrécissement du manchon 110 durant le refroi-

dissement, un effort de compression est créé dans la couche superficielle du bossage céramique 3 entre les points A et B, de sorte qu'une contrainte de traction

est créée dans la partie A. Il en résulte qu'une lon-

gueur d'assemblage excessive L provoquera une rupture dans la partie A du bossage céramique 3 en combinaison avec la contrainte de flexion générée dans le bossage 3 du disque 1. lorsque les deux éléments 1 et 3 sont mis en rotation, En outre.- du fait que le disque 1

voit sa longueur totale augmenter, d'importantes vi-

brations sont créées qui provoquent ainsi davantage de contraintes dans les parties assemblées. D'autre part,

une longueur d'assemblage insuffisante L aura pour ré-

sultat une surface insuffisante de contact pour le soudage des faces de jonction, de sorte que le disque

céramique 1 tend à sortir du manchon 110.

Apres avoir effectué des essais-, il a été découvert que le résultat le plus satisfaisant peut

être obtenu en faisant satisfaire la longueur d'as-

semblage L et le diamètre D du trou à l'équation sui-

vante: 0,4 4 L/D, 1,0. Dans ce cas, le disque céra-

mique 1 peut être utilisé pendant une longue période

sans rupture ou sans qu'il sorte de l'arbre métalli-

que.

L'assemblage du disquel et de l'arbre ro-

tatif 20 décrit ci-dessus à été testé sous onze tail-

les ou rapports relatifs différents, comme illustré

par les points du graphique de la Figure 10 et énu-

mérés dans la table 1 ci-dessous, qui donne les longueurs d'assemblage L au diamètre intérieur D du manchon 10. Ces échantillons ont été mis en rotation a

des vitesses élevées sur l'arbre rotatif 20 et exami-

nés pour déterminer si des troubles se produisaient ou non jusqu'à ce que la vitesse de rotation visée soit atteinte.

TABLE I

Echantillons 1.D 2.L 3.L/D 4. tours/mn 5. Remarques 1 9.7 7.3 0.75 No Pas de problème 2 9.7 15.7 1.62 0.70 No Flexion de la céramique

3 12 3.3 0.28 0.76 No Céramique dis-

jointe

4 12 3.3 0.28 0.72 No Céramique dis-

jointe 12 5.3 0.44 No Pas de problème

TABLE I

6 12 7.3 0.61 No Pas de problème 7 12 7.3 0.61 No Pas de problème 8 12 12. 3 1.03 No Pas de problème 9 12 12.3 1.03 0.89 No Flexion de la céramique 13 14.3 1.10 No Pas de problème 11 13 14.3 1.10 0.77 No Flexion de -la céramique

Dans la table I, la troisième colonne énu-

mère les valeurs L/D des échantillons respectifs, la cinquième colonne donne la nature des problèmes ou troubles éventuels provoqués, et la quatrième colonne

fournit la vitesse en tours par minute en valeur déci-

male de No dans le cas o apparaissent des problèmes et la vitesse de rotation recherchée No, dans le cas

o il n'y a pas de problème. La Figure 10 est un gra-

phique donnant les relations par points entre les va-

leurs énumérées dans les troisième et quatrième co-

lonnes ci-dessus, c'est-à-dire le rapport L/D et la

vitesse maximum en tours par minute sans problème.

Pour le rapport L/D s'étendant de 0,4 à

1,03, comme cela résulte de la Figure 10, aucun pro-

blème n'apparait même si les rotations des échantil-

lons atteignent la vitesse cible No. En dehors de cette fourchette (c'està-dire lorsque L/D < 0,4 ou L/D > 1,03), les problèmes énumérés dans la cinquième

colonne de la table I apparaissent avant que l'échan-

tillon testé atteigne la vitesse cible No. On peut en conclure que le rapport approprié de la longueur au diamètre de l'extrémité en forme de coupelle produit le serrage désiré du bossage céramique 3 pour une

performance optimum.

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Claims

REVENDICATIONS

1 - Dispositif d'assemblage destiné a être

soumis a d'importantes variations de température, com-

prenant un élément céramique (1) pourvu d'un bossage (3), un arbre métallique (20) muni d'une partie ter- minale (21) en forme de coupelle et réalisée d'une seule pièce avec cet arbre, agencée pour recevoir le bossage (3), une matière de soudure (31) remplissant sensiblement ladite partie terminale (21) en forme de coupelle pour fixer le bossage dans ladite extrémité en forme de coupelle, caractérisé en ce que l'élément céramique (1) a un coefficient de dilatation thermique sensiblement inférieur à celui de l'arbre métallique (20). et en ce que la partie terminale (21) en forme de coupelle comporte une base ayant sensiblement le même coefficient de dilatation thermique que l'arbre métallique (20) pour serrer fermement et intimement une extrémité (6) du bossage (3) par l'intermédiaire

de la matière de soudure (31) a des températures in-

férieures au point de fusion de ladite matière de soudure. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie terminale (21) en forme de coupelle comporte une extension en forme de manchon (10. 110) ayant une longueur (L). et la base de la partie en forme de coupelle a un diamètre

interne (D) tel que 0.4 4 L/D 4 1,0.

3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie terminale profilée en coupelle comporte un manchon saillant (10) constitué en un matériau ayant sensiblement le même coefficient

de dilatation thermique que l'élément céramique (1).

4 - Procédé pour réaliser un dispositif

d'assemblage conforme à la revendication 1. caracté-

risé par les étapes suivantes - on assemble un bossage (3) d'un élément

céramique (1) avec la surface interne (22> d'une par-

tie terminale (21) en forme de coupelle d'un arbre métallique (20) et réalisée monopièce avec ce dernier; - on chauffe l'élément céramique (1), la partie terminale (21) en forme de coupelle, et l'arbre métallique (20) jusqu'à une température supérieure à la température de fusion d 'une matière de soudure

(31);

- on chauffe une certaine quantité de ladite matière de soudure au-dessus de cette température de fusion et on l'oblige à remplir un espace entre le bossage (3) et la partie terminale (21) en forme de coupelle;

- puis on refrOidit progressivement l'assem-

blage jusqu'i une température inférieure au point de

fusion de la matière de soudure (31).

- Procédé selon la revendication 4, carac- térisé en ce que, avant la première étape, on remplit

par la matière de soudure (31) une partie creuse for-

mée dans l'arbre métallique (20).

6 - Procédé selon l'une des revendications 4

et 5, caractérisé en ce que, avant la première étape,

on soude un manchon saillant (10) à ladite partie ter-

minale (21) en forme de coupelle.

7 - Procédé selon l'une des revendications 4

à 6, caractérisé en ce que le métal de l'arbre (20) et de la base de la partie terminale en forme de coupelle de celui-ci a un coefficient de dilatation thermique sensiblement supérieur au coefficient de dilatation thermique de l'élément céramique (1). afin de créer un intervalle sensiblement plus grand i la base de la partie en forme de coupelle (21) pour le remplissage

de celui-ci par la matière de soudure (31). que l'in-

tervalle correspondant a la partie restante de la par-

tie (21) en forme de coupelle.

8 - Dispositif d'assemblage destiné à subir d'importantes variations de température, comprenant un élément céramique (1) muni d'un bossage (3), un arbre métallique (20) pourvu d'une partie terminale (21) en forme de coupelle réalisée d'une seule pièce avec cet

arbre, afin de recevoir l'extrémité du bossage (3).

caractérisé en ce qu'il comprend un manchon métallique (10) fixé i ladite partie terminale (21) en forme de coupelle afin de constituer une. saillie tubulaire de l'arbre (20), dimensionnée pour recevoir le corps du bossage (3), et en ce que l'arbre ainsi que la partie terminale (21) en forme de coupelle de celui-ci ont un

coefficient de dilatation thermique sensiblement supé-

rieur à celui de l'élément céramique (1). et le man-

chon (10) a un coefficient de dilatation thermique

semblable à celui de l'élément céramique (1).