CH274608A - Procédé de fabrication d'un joint étanche métal-verre et joint obtenu par ce procédé. - Google Patents

Description

Procede de fabrication d'un joint etanche metal-verre et joint obtenu par ce proeede. Lors de la fabrication de tubes electroni- ques de grandes dimensions, an rencontre de Brandes difricultes A, realiser des joints etan- ches metal-v girre. La fig. 1 du dessin annexe est une coupe schematique d'im joint m6tal- verre realise par 1e procedz couramment em- ploy6 actuellement lors de la fabrication de tubes de Brandes dimensions comprenant une anode cylindrique 1 qui doit eire scellee de maniere etanche ä une ampoule de verre 4 constituant la Partie principale de Fenveloppe du tube. L e joint annulaire dudit tube a un diametre de Fordre de 125 mm ou superieur ä Bette dimension. L'anode 1 en cuivre com- prend une bride 2 sur laquelle est soudee une bride annulaire 3 en un alliage de fer-nickel- cobalt, rette bride 3 etant destinee ä etre soudee ä 1'extremite de 1'enveloppe de verre 4. Du Fait que 1e cuivre presente un coefficient de dilatation d'environ 160 X 10-7/ C et que Falliage de fer-nickel-cobalt a un coefficient de dilatation d'en.viron 4-8 X 10-7/' C et du fait que la temperature de so-Lidure, lorsque Fon emploie un melange de soudure eutec- tique normal cuivre-argent est d'environ 780 C, de tres Fortes contraintes se produi- sent Pendant 1e refroidissement et Falliage est soumis ä de Fortes tensions de traction, ce qui a pour resultat que bien souvent 1e joint soude 5 se rompt et que 1'alliage se fissure Pendant 1e refroidissement.

La presente invention a pour but d'eviter c.es inconvenients et se rapporte ä, un procede de fabrication dun joint etanche metal-verre au moyen de deux elements metalliques fixes ä la suite 1'un de Fautre et presentant des coefficients de dilatation thermique progres- sifs, 1'element metallique voisin du verre ayant un coefficient de dilata,tion thermique convenant A, la soudure dudit element au verre et 1'autre element voisin du metal du joint metal-@Terre ayant un coeffieient de di- latation thermique compris entre celui dudit metal et celui de 1'eleznent metallique reue au v girre.

Le procede selon Finvention est ca,racte- ris6 en ee que les deux elements meta,lliques sont faconnes coniques de maniere que 1'ele- ment relie au verre telescope dann lautre lors- qu'on ehauffe pour realiser 1e joint.

Les fig. 2 et 3 illustrent, schematiquement et ä titre d'exemple, un mode d'execution du procede selon Finvention ainsi qu'une forme d'execution du joint obtenu par ce procede. Ces figures neRTI ID="0001.0270"WI="15" HE="4" LX="1297" LY="1843"> montrent que partiellement les differents elemeuts du joint metal-verre du röte correspondant au röte A de la fig. 1.

0n emploie deux elements intermediaires pour realiser 1e joint metal-verre, Fan des elements etant constitue par un anneaü coni- que 3 en un alliage fer-nickel-cobalt (destine ä etre fixe au verre) et Fautre element etant constitue par im anneau conique 7 en un alliage fer-nickel. L'anueau eonique 3 est in- troduit par Time de ses extremites dans l'extrémité de plus grand diamètre de l'an neau conique 7 qui présente une portée inté rieure 7a. L'anneau en fer-nickel-cobalt n'est pas suffisamment profondément introduit pour atteindre ladite portée. L'autre extré mité de l'anneau 3 est scellée au verre (non représenté). Lorsque l'ensemble ainsi consti tué est placé dans uni four à hydrogène nor mal à une température d'environ. 1000 C, l'élément en fer-nickel-cobalt, du fait de son coefficient de dilatation plus faible que celui du fer-nicli:el, pénètre plus profondément dans l'élément en fer-nickel jusqu'à ce qu'il vienne buter contre la portée 7a. Le glisse ment des anneaux l'un dans l'autre garantit que l'élément de faible coefficient de dilata tion, normalement celui en, fer-nielze l-cobalt, n'est pas soumis à une tension pendant le refroidissement, mais à une compression. Un anneau de soudure 6 (voir fig. 3) est alors disposé à, l'extérieur de l'élément de fer nickel-cobalt contre l'extrémité de l'élément de fer-nickel et les deux éléments sont soudés l'un à l'autre. Le culot ainsi formé est alors soudé à une bride (non représentée) prévue sur une anode ordinaire en cuivre à l'aide d'un chalumeau de la, façon habituelle. Lors que l'angle de conicité des éléments est petit, la portée 7a peut être supprimée; il est cepen dant préférable de prévoir ladite portée qui contribue à assurer la concentricité des diffé rents éléments.

Un alliage fer-nickel convenant à la fabri- cation de l'anneau 7 contient 48% de nickel et 521/o de fer. Cet alliage a im coefficient de dilatation thermique de 90 X 10--7% C. Dans ce cas, il est préférable de fixer tout d'abord l'anneau 3 de fer-nickel-cobalt à l'an neau 7 de fer-nickel cri employant du cuivre comme soudure, puis de fixer ledit assemblage soudé au moyen de cuivre à l'anode de cuivre par une soudure réalisée avec un alliage eutectique cuivre-argent. Il est avantageux de procéder de la sorte, car le cuivre a un point de fusion plus élevé que l'alliage eutectique et, de ce fait, il ne se produit pas de rupture du joint soudé au cuivre pendant l'exécution de l'autre joint. Il n'est pas indispensable d'employer du fer-nickel pour constituer l'-Lui des éléments; dans certains cas, on emploie de l'acier qui est d'un coût moins élevé et qui a un coeffi cient de dilatation de 11 X 10--6. Il ne faut alors pas employer de soudure au cuivre entre l'acier et le fer-nickel-cobalt du fait que la température nécessitée pour la soudure peut provoquer la déformation de l'élément en acier.

On a remarqué qu'un joint réalisé de la façon décrite ci-dessus est beaucoup pl.tis sûr que les joints réalisés précédemment et, de ce fait, le procédé décrit permet de réduire con sidérablement le déchet au cours de la fabri cation.

Claims (4)

1. REVENDICATION<B>1 -</B> Procédé de fabrication d'un joint étanche iriétal-verre au moyen de deux éléments mé talliques fixés à la suite l'un de l'autre et présentant des coefficients de dilatation ther- inique progressifs, l'élément métallique voisin du verre ayant un coefficient de dilatation thermique convenant à la soudure dudit élé ment au verre, et l'autre élément voisin du métal du joint métal-verre ayant un coeffi cient de dilatation thermique compris entre celui dudit métal et celui de l'élément métal lique relié au verre, caractérisé en ce que les deux éléments métalliques sont façonnés coni ques, de manière que l'élément relié au verre télescope dans l'autre lorsqu'on chauffe pour réaliser le joint. SOUS-REVh1NDICATIONTS 1. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que le métal du joint métal-verre est du cuivre et en ce que l'élément métal lique voisin du verre est un alliage de fer- nickel-cobalt ayant le coefficient de dilatation thermique désiré et l'élément métallique voisin du cuivre est un alliage de fer-nickel.
2. 2. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que le métal du joint métal-verre est du cuivre et en ce que l'élément métal lique voisin du verre est un alliage de fer- nickel-cobalt ayant le coefficient de dilatation thermique désiré et l'élément métallique voisin du cuivre est en acier.
3. 3. Procédé selon la revendication<B>1</B> et la sous-revendication 2, caractérisé en ce que les deux éléments métalliques sont tout d'abord reliés ensemble, le cuivre étant utilisé comme soudure, et l'alliage fer-nickel est ensuite fixé au cuivre au moyen d'une soudure réalisée avec un alliage de cuivre présentant mi point de fusion inférieur à. celui du cuivre.
4. 4. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que l'un des éléments métalliques est conformé de manière à fournir une butée limitant le télescopage. REVENDICATION II: Joint étanche obtenu au moyen du procédé selon la revendication I et tel que représenté aux fig. 2 et 3 du dessin annexé.