Brevet FR2033276A1 — publié le 19701204

La présente invention concerne des structures métalliques composites à couches multiples qui sont utiles, par exemple comme joints de transition, et la réalisation de telles structures composites . 5 Des métaux à "base d'aluminium (Al), de titane (Ti) et de zirconium (Zr) ayant une limite élastique élevée sont habituellement d'un grand intérêt dans les domaines de la cryogénie, de la construction, du génie atomique, de l'océanologie et le domaine aérospatial, dans lesquels ils sont utilisés en combinaisons avec des 10 métaux à base de nickel (Fi) ayant une limite élastique élevée et a structure des métaux à base de fer (Fe)/cubique à faces centrées ou ayant subi un vieillissement martensitique, présentant une limite élastique élevée et, dans le cas des métaux à base de Ti et Zr, également en combinaisons avec des. métaux à base d'aluminium ayant une 15 limite élastique élevée. Lorsqu'on utilise de telles combinaisons, il est souvent souhaitable d'obtenir entre les métaux des joints de structure très cohérente. En conséquence, on a besoin de structures métalliques robustes et ductiles qui sont liées métallurgiquement, comme des joints de transition, contenant ces combinaisons de mé-20 taux différents. Pour de nombreuses applications, la liaison métallurgique doit être à la fois robuste et ductile et doit présenter une très bonne résistance à une charge de choc. Lorsque les structures composites doivent être utilisées par exemple comme des joints de transition dans des installations à haute pression ou à 25 vide poussé, les liaisons doivent être également exemptes de fissures microscopiques et de défauts de'"solidification (vides) qui peuvent être éventuellement la cause de fuites. Toutefois, les efforts consacrés jusqu'ici pour obtenir de telles liaisons métallurgiques directement entre les métaux des 30 combinaisons ci-dessus n'ont pas atteint leur but, principalement pour deux raisons. Premièrement, toutes les paires de métaux mentionnées forment des phases intermédiaires fragiles, c'est-à-dire des alliages fragiles qui peuvent être des mélanges et/ou des composés intermétalliques des métaux correspondants, et par conséquent 35 elles ne peuvent pas être liées d'une façon satisfaisante en formant un alliage à leur interface, par exemple par une liaison par diffusion ou fusion (masse fondue). Deuxièmement, étant donné que les métaux ont une limite élastique élevée, il est difficile de les 70 03425 2 2033276 déformer plastiquement à l'interface de la manière nécessaire pour obtenir entre eux une bonne liaison directe métal-métal. Jusqu'ici, on n'est pas parvenu à élaborer des structures composites de ces métaux ayant des liaisons métallurgiques présentant la résistance 5 mécanique, la ductilité et la résistance à une charge de choc qui sont nécessaires dans certaines applications, même par liaison par explosion comme celle décrite dans le brevet des Etats-Unis' d'Amérique ET0 3 397 444, par exemple. La présente invention est fondée sur la découverte que ces 10 combinaisons de métaux à limite élastique élevée peuvent être liées par des couches intermédiaires malléables de certains métaux. Des couches intermédiaires qui peuvent être liées à chacun des métaux susmentionnés des couches externes sont des métaux malléables à base de -tantale (Ta) et des métaux malléables à base de columbium 15 (Cb) . On peut également utiliser des couchés intermédiaires de métaux malléables à base de Ti ou Al, à condition qu'elles ne soient pas liées directement aux couches externes à base de Fe et de M. En d'autres termes, lorsque' l'une des couches externes est en un métal à base de Pe ou de Ni, elle est liée directement.à une couche 20 intermédiaire à base de Ta ou de Cb. Par conséquent, selon la présente invention, une structure conformée solide comporte, des métaux dissemblables ayant une limite lies élastique élevée qui sont/métallurgiquement à une couche intermédiaire métallique malléable, l'un.des métaux à limite élastique 25 élevée étant à base d'aluminium, de fer ayant subi un vieillissement a structure martensitique ou/cubique à faces centrées ou à base de nickel, comme défini dans la présente demande, un autre étant à base d'aluminium (si le premier métal n'est pas à base d'aluminium), de titane ou de zirconium, comme défini dans la présente demande, et la 30 couche intermédiaire étant à base d'aluminium, de colombium, de tantale et/ou de titane, comme défini dans la présente demande, à condition qu'un métal quelconque à base de fer ou de nickel ne soit pas lié métallurgiquement à un métal à base d'aluminium ou de titane. Les couches externes sont "dissemblables,F, ce qui signifie 35 qu'elles sont à base de métaux différents; ainsi, des structures composites dans lesquelles les couches externes sont constituées par des métaux à base d'aluminium identiques ou différents n'entrent pas dans le cadre de la présente invention. Par" l'expression "métal 70 03425 3 2033276 à base de Al, de Ti, de Zr, de Fe, de Ni, de Ta ou de Cb, on désigne un métal dans lequel le métal indiqué est le constituant principal. Les couches externes en métal à base de Fe de la présente invention ont une structure cubique à faces centrées ou sont en acier marten-5 sitique, et par conséquent ces métaux sont souvent désignés dans la présente demande par métaux à base de Fe à structure cubique à faces centrées ou ayant subi un vieillissement martensitique. Les limites élastiques indiquées dans la présente demande sont celles normalement données par les fabricants de métaux et 10 sont mesurée d'une façon classique (ASÎM-E8-61T) . Une caractéristique importante des couches externes est la "limite élastique élevée" qui, telle qu'elle est utilisée dans la présente demande, signifie que les métaux à base de Al ont une li- mite élastique supérieure à environ 1260 kg/cm avant la liaison, 15 c'est-à-dire lorsque le métal est prêt à être lié; les métaux à base de Ti et les métaux à base de Zr ont une limite élastique su- périeure à 6300 kg/cm avant la liaison; les métaux à base de Fe à structure cubique à faces centrées et ayant subi un vieillissement martensitique ont une limite élastique supérieure à 3500 kg/cm en- 20 viron avant la liaison; et les métaux à base de Ni ont une limite élastique supérieure à 3500 kg/cm environ avant la liaison; ou bien les métaux des couches externes de la composition indiquée dont les caractéristiques de durcissement par écrouissage sont telles qu'après 1'écrouissage à 50 $ du métal à partir de l'état 25 entièrement recuit, leur limite élastique est supérieure aux limiires élastiques susmentionnées. Un écrouissage à 50 $ correspond à un laminage à froid du métal d'une épaisseur de 6,35 mm à une épaisseur de 3,18 mm, en allongeant le métal jusqu'à ce que son épaisseur soit réduite de 50 f°, etc. 30 Si l'un ou l'autre des essais ci-dessus s'applique au métal en question, il s'agit d'un métal à limite élastique élevée aux fins de la présente invention. Par exemple, on va supposer qu'il s'agit de déterminer si une couche d'aluminium partiellement 2 durcie ayant une limite élastique de 1085 kg/cm est un aluminium à 35 limite élastique élevée. Etant donné que sa limite élastique ne dé-passe pas 1260 kg/cm environ, il ne satisfait pas au premier essai. En conséquence, il faudrait déterminer ses caractéristiques de durcissement par écrouissage. Pour cela, il faudrait entièrement 70 03425 4 2033276 recuire une éprouvette d'une épaisseur de 6,35 mm de l'aluminium partiellement durci, puis la laminer à froid jusqu'à la moitié de son épaisseur initiale. Ensuite, il faudrait mesurer la limite élastique de l'aluminium laminé à froid tel quel, c'est-à-dire sans 5 recuit. Si, par exemple, la limite élastique mesurée était de 2 1155 kg/cm , l'aluminium ne satisferait pas au second des essais 2 ci-dessus; mais si la limite élastique mesurée était de 1400 kg/cm , l'aluminium satisferait au second essai et serait considéré par conséquent comme un aluminium à limite élastique élevée aux fins de 10 la présente invention. De préférence, avant la liaison, chaque couche externe présente une limite élastique.ne dépassant pas 12600 kg/cm et un allongement par traction d'au moins 10 ?£ environ pour une longueur d'échantillon de 50 mm avant rupture (qu'on désignera ci-après par allongement par traction), la raison étant qu'il .15 est difficile d'obtenir le type et le degré de liaison voulus lorsqu'on utilise des couches ayant des limites élastiques supérieures ou de pl-us faibles allongements par traction. Il importe également que les couches intermédiaires en métaux à base de Ta, de Cb, de Al et de Ti soient "malléables", ce 20 terme , tel qu'on l'utilise dans la présente demande, désignant des métaux à base de Cb et à base de Ta ayant une limite élastique et un allongement par traction s'élevant; jusqu'à 3500 kg/cm environ et au moins jusqu'à 10 °/o environ, respectivement, avant la liaison, c'est-à-dire lorsqu'ils sont prêts à être liés; des métaux à base 25 d'aluminium ayant une limite élastique s'élevant jusqu'à environ 1190 kg/cm avant la liaison et dont les caractéristiques de durcissement par écrouissage sont telles qu'après 1'écrouissage à 50 ?£ du métal à partir de l'état entièrement recuit% sa limite élastique ne dépasse pas 1190 kg/cm^ environ; et des métaux à base de Ti dont 30 la limite élastique avant la liaison s'élève jusqu'à environ 2 " ■ 5950 kg/cm ou dont les caractéristiques de durcissement par écrouissage sont telles qu'après.l'écrouissage à 50 $ du métal à partir de l'état entièrement recuit, sa limite élastique ne dépasse pas envi-ron 5950 kg/cm . Les couches intermédiaires seront désignées parfois 35 ci-après par Ta, Cb, Al, ou Ti malléable, ou ne seront désignées que par le métal dont elles sont principalement constituées. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre faite en regard des 70 03425^^ 5 2033276 dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, des formes de réalisation de 1*invention. Sur ces dessins : la figure 1 est une coupe transversale d'une structure composite 5 plane de la présente invention; la figure 2 est une coupe transversale d'une structure composite tubulaire de la présente invention; la figure 3 est une coupe transversale d'un joint de transition tubulaire de la présente invention qui a été usiné à partir d'une 10 structure composite plane comme celle représentée sur la figure 1; et la figure 4 est une coupe transversale d'un joint de transition tubulaire qui a été usiné à partir de la structure composite tubulaire de la figure 2. Sur ces dessins, les mêmes numéros de référence désignent 15 des pièces analogues. En se référant aux figures 1 et 2, les structures métalliques composites de la présente invention comportent une couche externe 1 en métal à base de Ti, Al ou Zr ayant une limite élastique élevée, une couche externe dissemblable 2 en métal à base de Ee, de Ni ou 20 de Al ayant une limite élastique élevée, et une couche intermédiaire 3 intercalée entre les couches externes 1 et 2 et liée métallurgiquement à ces dernières, la couche intermédiaire 3 est en Ta, 0b, Al ou Ti malléable, sous réserve de la limitation susmentionnée quant à l'utilisation de Al et de Ti. les couches 1 à 3 constituent 25 une structure composite ayant une résistance au cisaillement supérieure à 75 i° par rapport à celle de la couche métallique plus faible avant la liaison et qui peut conserver l'intégrité de sa liaison à chaque interface (liaison), lorsque la liaison est frappée à l'aide d'un burin. 30 les couches à limite élastique élevée sont désignées par "couches externes", étant donné qu'elles sont liées directement à la couche intermédiaire et se trouvent par conséquent à l'extérieur par rapport à cette dernière. Normalement, les structures composites ne se composent que de trois couches; cependant, si nécessaire, on 34 peut utiliser deux couches intermédiaires ou plus des mêmes métaux ou de métaux différents entre les couches externes, sous réserve de la limitation susmentionnée concernant l'utilisation des couches intermédiaires d ' aluminium et de titane. Egalement, on peut élaborer 70 03425 6 2033276 des structures composites dans lesquelles une couche externe est commune à deux paires de couches externes,de manière à réaliser une structure composite à cinq couches dans l'ordre suivant : couche externe / couche intermédiaire / couche externe / couche intermé-5 diaire / couche externe. Dans ce cas, la couche externe commune est une couche formant une âme. Les paires des couches externes de métaux dissemblables sont les suivantes : un métal à base de Al avec un métal à base' de Ni ou un métal à base de Fe à structure cubique à faces centrées ou 10 ayant subi Tin vieillissement martensitique; un métal à base de Ti avec un métal à base de Fe ou un métal à base de Ni ou de Al; et un métal à base de Zr avec un métal à base de Fe, de Ni ou de Al. A -l'exception de ce qui a déjà été indiqué, la composition des couches externes a peu d'importance, étant donné que c'est la combi-15 naison de la composition et de la limite^élasticjue initiale ou des caractéristiques de durcissement par écrouissage/qui^tmpêche de les lier directement les unes aux autres par une forte liaison métallurgique ductile qui résiste à une charge de choc. Habituellement, bien que cela ne soit pas indispensable, la couche externe 20 contient au moins 70 en poids environ du métal de base indiqué. Quelle que soit la composition particulière des couches externes, les structures composites de la présente invention sont plus ductiles et plus résistantes à une charge de choc que les structures composites obtenues en liant les deux couches externes directement 25 l'une à l'autre par n'importe quel processus industriel courant. Le Tableau suivant indique les groupes de métaux à partir desquels les deux couches externes (1 et 2 sur les figures 1, et 2) peuvent être réalisées,ainsi que certains métaux particuliers couramment utilisés dans chaque groupe. Lorsque la couche externe 1 30 est choisie parmi les métaux A, la couche externe 2 est constituée par un métal D ou E quelconque. Lorsque la couche externe 1 est choisie parmi les métaux B et C, la couche externe 2 est en un métal E, F ou G- quèlconque. 70 03425 7 2033276 TABLEAU Couche externe 1 A. Métaux à "base d'aluminium, par exemple 2014, 2024, 5 '2219, 3003, 5005, 5052, 5154, 5456, 5083, 5086, 6061, 7039 et 7178 (Désignât! ors de la "Aluminium Association")' 10 B. Métaux à "base de titane, par exemple qualités 2 à 4 selon ASTM-B265-58T (non allié), qualité 5 (Ti-6A1-4V), qualité 6 (Ti-5A1-15 2,5Sn), et qualité 7 (Ti- 8Hn) C; Métaux à base de zirconium, par exemple qualités pour réacteur RA-t et RA-2 selon 20 ASTM-B351-353-67 flSircaloy-2'); et "Zircaloy-4" Couche externe 2 D. Métaux à base de fer, par exemple aciers inoxydables à structure cubique à faces centrées tels que AISI 304, 316, 321 , 410 et 431 ; et les aciers . martensitiques tels que AISI 250 et 300. E. Métaux à base de nickel, par exemple nickel 200 (ASTM-BÎ 60- 162); "Inconel „(1) 600 et 718; et "Hastelloy"^ B et C. Métaux à base d'aluminium -les mêmes que ceux désignés sous A pour la couche 1. (J) Marque déposée de la International Nickel Co., Inc. (2) Marque déposée de la Union Carbide Corp. 25 La couche intermédiaire se compose d'une ou plusieurs couches de Ta, Cb, Al ou Ti malléable. Comme précédemment indiqué, lorsque Ti ou Al constitue une couche intermédiaire, il ne doit pas être lié directement à un métal à base de Ee ou de Ni à limite élastique élevée. Ainsi, lorsque Al ou Ti constitue la seule 30 couche intermédiaire, il est lié entre des couches externes à base d'aluminium à limite élastique élevée et à base de Ti ou de Zr à limite élastique élevée; et lorsque l'une des couches externes est en un métal à base de Ee ou de Ni à limite élastique élevée, il doit être lié à une couche intermédiaire à base de Ta ou de Cb. Cette 35 couche intermédiaire peut être liée à son tour à un métal à base de Al, de Ti ou de Zr à limite élastique élevée ou à un métal différent d'une couche intermédiaire. Chaque couche de la couche intermédiaire est en Ta, Cb, Al 70 03425 8 2033276 ou Ti commercialement pur ou en un alliage à base de l'un de ces métaux, à condition que dans chaque cas il soit malléable comme défini plus haut. Bien que la couche intermédiaire puisse se composer de plus d'une couche, -une seule couche est normalement plus 5 pratique et par suite préférée. Chaque couche de la couche intermédiaire est de préférence de qualité normale du commerce (par exemple au moins 99 i° environ du métal de base en poids) ou est un alliage contenant au moins 85 i° en poids environ du métal de base, les couches de pureté normale du commerce étant particulièrement 10 préférées. Quelle que soit la composition particulière de la couche intermédiaire, les structures composites de la présente invention ont des propriétés de liaison très supérieures à celles des structures composites à deux couches dans lesquelles les couches externes de la présente invention sont liées directement les unes aux autres. 15 Des métaux convenables couramment disponibles pour les couches intermédiaires comprennent, entre autres, le Ta de pureté du commerce, le Cb de pureté du commerce, le Cb-1Zr, le Ti de qualité 1 selon ASTM B265-58T. et 1100, 1060, 1199, et Al de qualité pour conducteurs électriques. 20 Toutes les liaisons métallurgiques des structures composites de la présente invention sont robustes, ductiles et résistantes à une charge de choc, comme le prouvent deux essais qui sont effectués tous deux à la température ambiante. Premièrement, la résistance au cisaillement de la structure composite est supérieure à 75 i° en-25 viron de celle de la couche métallique plus faible avant la liaison. Cette résistance au cisaillement est déterminée en mesurant la résistance au cisaillement de la structure composite à l'état lié par la méthode ASTM-A264. On préfère les structures composites dans lesquelles chaque liaison métallurgique présente une résistance au 30 cisaillement supérieure à celle de la couche métallique plus faible après la liaison, c'est-à-dire qu'une défaillance au cours de l'essai de cisaillement se produit dans l'une des couches métalliques et non pas dans l'une des liaisons. Deuxièmement, les structures composites présentent une 35 grande résistance à une charge de choc,comme le prouve le fait qu'en frappant avec un burin aucune de leurs liaisons ne subit de défaillance. On a constaté que cet essai constitue une mesure très sûre de l'intégrité ou cohérence de la liaison. Il détermine la 70 03425 9 2033276 résistance à la rupture de la liaison sous l'effet d'une charge de choc et par conséquent nécessite que la liaison soit à la fois ductile et présente une limite élastique élevée. l'essai au burin est effectué par exemple en découpant simplement une éprouvette dans la 5 structure composite et en appliquant -successivement un burin froid classique à chaque liaison avec une force suffisante pour que le burin pénètre dans le métal, l'axe longitudinal du burin et par suite le vecteur de force se trouvant dans le plan de la liaison soumise à l'essai. Le tranchant du burin doit être d'une longueur 10 supérieure à la largeur de 1'éprouvette de façon que toute la largeur de la liaison de 1'éprouvette soit soumise à l'essai. La forme du burin et le dispositif utilisé pour l'enfoncer dans 1'éprouvette ont peu d'importance. D'une maniéré typique, le burin est enfoncé dans la liaison en frappant le burin à plusieurs reprises avec un 15 marteau tenu à la main. Un burin qui peut être utilisé comme référence présente un tranchant en forme de V définissant un angle inclus de 65°. Pour que la structure composite satisfasse à cet essai, . le burin doit pénétrer dans la liaison soumise à l'essai en section-' nant le métal et non en provoquant une défaillance de la liaison de 20 manière à permettre aux couches de se séparer. La défaillance d'une liaison se manifeste clairement par le soulèvement des couches ou par une séparation des couches devant le tranchant du burin, la séparation se propageant à mesure que le burin est enfoncé dans la liaison. 25 La morphologie des liaisons métallurgiques entre la couche intermédiaire et les couches externes varie en fonction de la- composition et des limites élastiques relatives de ces couches, ainsi que du mode de réalisation particulier desdites liaisons. Toutefois, d'une façon générale, la liaison formée entre la couche intermé-30 diaire et chaque couche externe est une liaison du type métal de la couche externe-alliage-métal de la couche intermédiaire, une liaison directe du type métal de la couche externe-métal de la couche intermédiaire, ou -un mélange de celles-ci, la liaison par l'alliage étant répartie entre les zones de cette liaison directe. Une liaison 35 directe et une liaison directe métal-métal signifient que les métaux de base sont liés métallurgiquement ensemble à une interface commune sans l'intervention d'une couche d'alliage. Les liaisons préférées, qui sont préparées par liaison par explosion, sont des 70 03425 10 2033276 couches sensiblement droites et continues d'une masse fondue solidifiée ductile ou des liaisons ondulées caractérisées par une configuration ondulée régulière et comportant une liaison directe métal-métal dans une proportion d'au moins 70 % environ, la liaison formée 5 par une masse fondue solidifiée étant répartie de manière sensiblement uniforme dans des régions récurrentes espacées entre les zones de cette liaison directe. les liaisons formées par une masse fondue solidifiée droite ont normalement une épaisseur inférieure à 80 microns environ et de préférence inférieure à 40 microns environ. Les 10 liaisons ondulées sont de préférence constituées par une liaison directe dans une proportion d'au moins 90 fo, en particulier si la masse fondue solidifiée contient des phases intermédiaires fragiles. Le pourcentage de la liaison directe métal-métal est obtenu en mesurant la longueur totale de l'interface ondulée continue et les 15 longueurs des petites sections d'interface entre le métal de base et la masse fondue solidifiée. La différence entre la longueur totale de l'interface ondulée et la somme de ces longueurs de sections divisée par la longueur totale de l'interface donne le pourcentage de liaison directe. Quel que soit le type de zone de liaison pré-20 sent, les structures composites sont de préférence liées métallurgiquement sur au moins 90 "1° environ de chaque interface. Lorsque les métaux de la couche intermédiaire et de la couche externe forment ensemble un alliage ductile, la liaison entre eux peut être réalisée par exemple par laminage, paar 25 soudage par inertie (c'est-à-dire par friction), par soudage bout-à-bout par étincelage ou par explosion. Contrairement aux autres procédés de liaison, la liaison par explosion donne soit une liaison ondulée caractérisée par une configuration.ondulée régulière, soit une liaison continue par une masse fondue solidifiée 30 dans laquelle la masse fondue est constituée par un mélange sensible' ment uniforme des métaux de base. Certaines combinaisons entre une couche externe et une couche intermédiaire forment des liaisons d'alliage ductile,' étant donné que les métaux présentent un degré élevé de solubilité mutuelle. Ces systèmes sont les suivants : 35 Al/Al ; Ti/Ti ; Ti/Ta et Cb ; et Zr/Ta, Cb et Ti. D'autres combinaisons de métaux forment des alliages ayant une résistance mécanique convenable et une bonne résistance à une charge de choc, étant donné que la différence entre leurs points de fusion 70 03425 n 2033276 la formation d'une quantité importante de phases intermédiaires fragiles, quoiqu'ils forment normalement ces phases dans des proportions suffisantes pour rendre leurs liaisons tout-à-fait inacceptables. Ces combinaisons entre une couche externe et une couche in-5 termédiaire sont les suivantes : Ai/Ta et Al/Cb. Les combinaisons entre une couche intermédiaire et une couche externe qui n'ont pas été mentionnées dans le paragraphe précédent (c'est-à-dire Al/Ti ; Zr/Al ; et Ta et Cb/Fe et ïTi) forment des phases intermédiaires fragiles dans des proportions im-10 portantes. En conséquence, les liaisons formées entre elles doivent être extrêmement minces, par exemple d'une épaisseur inférieure à un micron, ou doivent être une liaison ondulée comportant une liaison directe dans une proportion d'au moins 70 cette dernière étant préférée. Ces deux liaisons sont réalisées par explosion. 15 Comme on l'a indiqué plus haut, des structures composites liées par explosion sont préférées. Dans ces structures, l'interface entre une couche intermédiaire de tantale ou de colombium et un métal à base de fer ou de nickel est de préférence ondulée.La liaison entre une couche externe d'un métal à base d'aluminium, de 20 titane ou de zirconium et une couche intermédiaire de tantale ou de columbium forme normalement une couche continue d'une masse fondue solidifiée ductile. Des couches intermédiaires d'aluminium forment une liaison ondulée avec des couches externes de métal à base d'aluminium et la masse fondue solidifiée est ductile. Des couches 25 intermédiaires d'aluminium forment également des liaisons .ondulées avec des métaux à base de titane et de zirconium, mais avec des phases intermédiaires fragiles dans les régions de la masse fondue. Naturellement, il en est de même lorsqu'une couche intermédiaire de titane est liée à une couche externe de métal à base d'aluminium. 50 Finalement, une couche intermédiaire de titane forme des liaisons ondulées avec des métaux à base de titane et de zirconium et les liaisons sont exemptes de phases intermédiaires fragiles. Toutes les liaisons réalisées par explosion sont pratiquement exemptes de diffusion, par exemple une diffusion ne peut normalement pas être 55 détectée à travers une interface quelconque lorsqu'elle est examinée au moyen d'une sonde électronique ou par des techniques de séparation ayant une limite de résolution de 0,2 micron. Toutes les combinaisons entre une couche intermédiaire et 70 03425 12 2033276 "une couche externe de la présente invention comportent des liaisons ayant une grande résistance mécanique et une très bonne résistance à une charge de choc, les liaisons sont pratiquement exemptes de défauts de solidification et de fissures microscopiques, comme 5 l'indique le fait que des structures composites tubulaires de la présente invention, dans lesquelles la couche intermédiaire est dans un plan perpendiculaire à l'axe du tube (voir figure 3) et qui ont une épaisseur de paroi de 2,5 mm aux liaisons, ne laissent pas ✓ —8 ^ fuir l'hélium à un débit supérieur à 1 z 10" cm /seconde dans les 10 conditions normales de température et de pression. En outre, étant donné que les phases intermédiaires fragiles de la liaison sont isolées par liaison directe, les liaisons peuvent résister à des conditions rigoureuses de percussion, de vibration et de variation de la température sans que des fissures microscopiques ou autres 15 défauts se développent. Néanmoins, on préfère certaines couches intermédiaires et certaines couches externes dans des cas particuliers le tantale et le columbium malléables forment des liaisons ayant une grande résistance'mécanique, une grande résistance à une charge de choc et qui sont exemptes de fissures microscopiques et 20 de défauts de solidification,lorsque lesdits métaux sont liés, avec des couches externes de la présente invention, et ces couches intermédiaires sont préférées lorsqu'il est souhaitable d'obtenir une résistance mécanique, une ductilité et une étanchéité optimales. Le tantale et le columbium présentent également une bonne ductilité à 25 basse température, ce qui les rend très utiles pour des applications à basse température. Le tantale ne présente pas de température de transition de l'état fragile à l'état ductile, et le columbium ne passe pas par un stade de transition de l'état fragile à l'état ductile à des températures descendant jusqu'à -128°C. Lorsqu'ils 30 sont liés par explosion à des métaux à base de Ni et des métaux à base de Fe de structure cubique à faces centrées ou ayant subi un vieillissement martensitique, le tantale et le columbium forment des liaisons ondulées avec des poches de masse fondue exceptionnelle ment petites et un pourcentage important de liaison directe ; avec 35 les métaux à base d'aluminium, de titane et de zirconium, ces couches intermédiaires forment de minces liaisons continues d'une masse fondue solidifiée ayant des propriétés mécaniques remarquables En ce qui concerne les paires préférées des couches externes 70 03425 13 2033276 les métaux à base d'aluminium, de titane ou de zirconium à limite élastique élevée en combinaison avec les métaux à base de fer et de nickel sont particulièrement utiles pour une application sous vide ou à pression élevée dans des milieux corrosifs. Le zirconium à li-5 mite élastique élevée combiné avec un acier inoxydable à limite élastique élevée convient particulièrement bien pour des réacteurs nucléaires. Les structures composites comportant des couches externes en métal à base de titane ou d'aluminium ayant une limite élastique élevée,d'un côté,et en acier inoxydable austénitique ou 10 martensitique ayant une limite élastique élevée^de l'autre côté, sont remarquables pour des applications à basse température lorsqu'elles sont liées par une couche intermédiaire présentant la ductilité nécessaire à basse température. Lorsque le tantale constitue la couche intermédiaire entre ces métaux externes, les structures 15 composites présentent d'excellentes propriétés dans toute la gamme des applications à très basse température, c'est-à-dire entre -103° et -269°C, et par conséquent elles constituent des joints de transition exceptionnels pour des applications à très basse température. Les structures composites liées par explosion sont réalisées 20 comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique U° 3 397 444 précité, dont la description est donnée ici à titre de référence. Les trois couches (ou plus) à lier peuvent être liées en une seule phase, par exemple en plaçant les couches à la distance initiale nécessaire les unes des autres et de préférence sensiblement paral-25 lèles les unes aux autres, et en faisant détoner une couche d'explosif près de la surface externe de l'une des couches externes de façon que les couches métalliques se heurtent à la vitesse voulue. Par contre, il peut être souhaitable dans certains cas de lier les paires de métaux par phases séparées, par exemple, lorsqu'il est 30 avantageux d'utiliser différentes vitesses de collision pour lier les différentes "paires de métaux pour réaliser la structure composite. La décision concernant la paire qui doit être liée la première et la couche qui doit être propulsée par la charge explosive dépend principalement des masses relatives des couches métalliques utilisées. 35 Par exemple, pour réaliser une structure composite d'un alliage à base d'aluminium, de tantale et d'acier inoxydable ou d'un alliage à base de titane, de tantale et d'acier inoxydable, dans laquelle la masse de tantale est inférieure à celle de n'importe quelle 70 03425 14 2033276 autre couche et la masse combinée de l'aluminium,et du tantale ou du titane et du tantale est inférieure à celle dè l'acier inoxydable, la structure composite liée d'aluminium, et de tantale ou de titane et de tantale peut être réalisée en projetant tout d'abord la 5 couche de tantale, et ensuite la structure composite à deux couches peut être propulsée, le côté tantale vers l'intérieur, de façon qu'elle entre en collision avec l'acier inoxydable. Selon une variante, le tantale peut être lié tout d'abord à l'acier inoxydable (le tantale étant propulsé) et l'alliage à base d'aluminium ou de 10 titane peut être ensuite lié au tantale. En outre, lorsque la couche intermédiaire ne forme pas de phases intermédiaires fragiles une avec une couche externe,mais en forme/avec une autre couche, la première combinaison d'une couche intermédiaire et d'une couche externe peut être réalisée sous la forme d'une plaque ou tôle "duplex" 15 (à deux couches) liée par laminage ou par diffusion,qui est ensuite liée par explosion à la seconde couche externe, ou inversement, pour former une structure composite à couches multiples de la présente invention. On-préfère des vitesses de collision inférieures à environ 20 2500 mètres par seconde pour obtenir le i:ype de liaison voulu . Pour lier les couches intermédiaires les unes aux autres ou à des couches externes à base d'aluminium, de titane ou de zirconium ayant une limite élastique élevée, les vitesses de collision particulièrement préférées sont comprises entre environ 2000 et 2400 25 mètres par seconde. Pour lier des couches intermédiaires de tantale et de columbium à des couches externes à base de Fe et de Ni, on préfère en particulier des vitesses de collision comprises entre 1500 et 1800 mètres par seconde environ. Pour lier la couche intermédiaire à des couches externes à 30 base de fer ou de nickel, on préfère en général des angles de collision compris entre 10 et 14° environ, tandis que pour lier la couche intermédiaire aux autres couches externes, on préfère des angles compris en^bre 8 et 12° environ. Pour la liaison par explosion, il estr préférable d'utiliser 35 des pièces de prolongement sur tous les bords de la couche projetée par explosion (couverture),lorsque cette couche a une épaisseur supérieure à 4,76 mm. Ceci assure l'obtention du degré maximal de liaison et une morphologie correcte de la liaison à l'extrémité 70 03425 15 2033276 d'amorçage de la couverture, c'est-à-dire à l'extrémité où l'explosif est détoné. Les pièces de prolongement ont normalement la même densité et la même épaisseur que la couverture. La pièce de prolongement utilisée à l'extrémité d'amorçage ou de détonation a une lar-5 geur qui est 6 à 8 fois environ supérieure à celle de la couverture et est normalement fixée à cette dernière par soudage continu bout-à-bout. Les pièces de prolongement des trois autres bords ont une largeur qui est 2 à 4 fois supérieure à celle de la couverture et elles sont habituellement fixées à ladite couverture par pointage. 10 Toutes les pièces de prolongement se détachent par cisaillement pendant la liaison. Lorsquton utilise des pièces de prolongement, la couche d*explosif doit être de même longueur et de même largeur que la couverture plus les pièces de prolongement. Les épaisseurs relatives des couches de la structure compo-15 site liée peuvent varier selon les besoins pour l'application finale. Cependant, étant donné quril est habituellement souhaitable que les structures composites conservent autant que possible les caractéristiques des couches externes, l'épaisseur de la couche intermédiaire ne dépasse généralement pas celle nécessaire pour obtenir la liaison 20 voulue. En règle générale,- l'épaisseur de la couche intermédiaire est comprise entre environ 0,5 et 2,5 mm. Une au moins et habituellement les deux couches externes sont plus épaisses que la couche intermédiaire. L'épaisseur des couches externes et l'épaisseur totale de la structure composite n'ont pas un caractère limitatif. 25 De plus grandes quantités d'explosif sont nécessaires pour projeter des couches externes plus épaisses d'un métal donné, mais si une quantité d'explosif plus grande que celle qui peut être traitée est nécessaire pour propulser une couche d'une épaisseur requise, la couche externe peut être appliquée en plus d'une phase de liaison 30 de façon que dans la structure composite résultante, la couche externe soit elle-même un stratifié lié. On peut donner n'importe quelle forme voulue à la structure composite liée. Habituellement, le processus de liaison est appliqué à des couches planes, par exemple des plaques ou tôles, pour 35 réaliser une structure composite plane,comme celle représentée sur la figure 1 ; ou à des couches cylindriques, par exemple des tubes, pour réaliser une structure composite tubulaire,comme celle représentée sur la figure 2. On peut élaborer diverses autres 70 03425 16 2033276 configurations en usinant des pièces à partir des structures composites liées des figures 1 et 2, comme on l'a représenté sur les figures 3 et 4,- respectivement. la figure 3 représente un joint de transition tubulaire de 5 la présente invention, qui a été usiné à partir d'une structure composite plane analogue à celle représentée sur la figure 1 . le joint de transition comporte des couches externes tubulaires 1 et 2 en métaux différents, qui sont réunies bout-à-bout par une couche intermédiaire 3 de forme annulaire. Normalement, les couches externes 10 1 et 2 et la couche intermédiaire 3 ont sensiblement le même diamètre. le joint de transition tubulaire comporte de préférence une nervure ou épaulement annulaire solidaire 5 qui couvre la couche intermédiaire et les parties adjacentes des tubes 1 et 2, en renforçant ainsi le joint de transition dans la région des zones de .15 liaison. En pratique, l'extrémité libre du tube 1 serait soudée à un tube de même métal, et l'extrémité libre du tube 2 serait soudée à un tube de même composition, pour compléter ainsi un circuit de canalisation. la figure 4 représente une autre forme de réalisation d'un 20 . joint de transition de la présente invention. Cette forme de réalisation est obtenue en usinant des parties de la couche externe 1 et de la couche intermédiaire 3 à partir de chaque extrémité du composite tubulaire de la figure 2, pour laisser un collier cylindrique 6 entre les extrémités à découvert de la couche tubulaire 2. Un tel 25 joint de transition est utile, par exemple, pour établir des branchements de canalisation à travers la paroi d'un récipient réaction-nel. Par exemple, si une conduite d'alimentation en acier inoxydable devait être reliée à un récipient en titane, il faudrait préparer un joint de transition comportant un collier 6 en titane et une 30 couche tubulaire 2 en acier inoxydable. Un trou d'un diamètre légèrement plus grand que celui du collier serait ménagé dans la paroi du récipient, et le joint de transition serait placé dans ce trou, la paroi du récipient étant disposée entre les extrémités du collier, la paroi environnante du récipient serait ensuite soudée au collier, 35 et par suite le tube 2 constituerait un passage à travers la paroi du récipient. L'extrémité extérieure du tube 2 peut être soudée à une conduite d'alimentation de même composition, et l'extrémité intérieure du tube 2 peut être reliée d'une façon analogue ou peut 70 03425 17 2033276 être laissée telle quelle pour déboucher directement dans le récipient, quel que soit le mode de fonctionnement voulu. Lorsqu'il suffit qu'une seule extrémité du tube 2 soit à découvert pour former une surface à souder, le collier 6 peut se prolonger jusqu'à 5 une extrémité du tube 2, c'est-à-dire que la couche externe 1 et la couche intermédiaire 3 ne sont usinées qu'à partir d'une extrémité de la structure composite tubulaire. Les exemples suivants sont donnés à titre illustratif, mais non limitatif, de l'invention et, dans ces exemples, les plaques 10 métalliques ou tôles ont une largeur de 30 cm et une longueur de 60 cm. Dans l'ensemble de "placage", les plaques métalliques ou tôles sont disposées parallèlement les unes aux autres et à distance les unes des autres. Les pièces de prolongement sont fixées aux couvertures par soudage continu bout-à-bout le long de leur bord 15 d'amorçage seulement et par pointage le long des bords restants. L'explosif se compose d'un mélange uniforme de 45 à 65 ^ en poids d'amatol en grains (80 fo de nitrate d'ammonium et 20 fo de trinitro-toluène) et de 35 à 55 $ en poids de chlorure de sodium (sel de table), les quantités précises étant déterminées dans chaque cas 20 pour obtenir la vitesse de détonation voulue qui correspond à la vitesse de collision indiquée. La charge d'explosif comprend le poids du chlorure de sodium. La couche d'explosif est placée sur la surface externe de l'une des plaques ou tôles et est amorcée en un point situé au centre d'un bord plus étroit. 25 Les structures composites réalisées dans les exemples ont une caractéristique que partagent d'autres structures composites liées par explosion, à savoir elles présentent une déformation plastique ordonnée localisée dans le métal adjacent dhme-interface quelconque liée par explosion, c'est-à-dire, en ce qui 30 concerne les métaux à limite élastique élevée liés par explosion, localisée près de la couche intermédiaire dans une direction sensiblement parallèle à cette dernière. Le burin utilisé pour vérifier l'intégrité de la liaison a un tranchant en forme de V définissant un angle inclus de 65°. On 35 obtient les résistances au cisaillement en les déterminant par la méthode ASTM-A264. L'essai destiné à déceler la présence de fissures microscopiques et de défauts de solidification nuisibles est effectué en usinant dans une structure composite un joint de transition 70 03425 18 2033276 tubulaire comme celui représenté sur la figure 3 dans lequel la nervure de renforcement solidaire 5 a une épaisseur de paroi de 2,5 mm, et en essayant le joint pour déterminer s'il laisse fuir l'hélium; aucun joint essayé ne laisse l'hélium s'échapper à un dé- _g *2 5 "bit supérieur à 1 x 10 cm /seconde dans les conditions nonnales de pression et de température. Exemple 1 (a) On lie une feuille de revêtement d'une épaisseur de 0,75 mm en tantale de pureté du commerce (limite élastique de 2250 10 kg/cm ) avec une plaque de support d'une épaisseur de 19 mm en 2 alliage d'aluminium du'type 5083-0 (limite élastique de 1500 kg/cm ) en utilisant une charge explosive de 32 kg/m et un écartement de 2,3 Km. La vitesse de collision est de 2190 mètres par seconde, et l'angle d'impact est de 11°. 15 (h) On fixe des pièces de prolongement en aluminium extradé d'une épaisseur de 19 mm aux quatre bords de la structure composite d'aluminium et de tantale réalisée selon la phase (a). La pièce de prolongement fixée au bord d'amorçage a une largeur de 15 cm environ et les pièces restantes ont une largeur de 5 cm. environ. La 20 structure composite est liée ensuite à une tôle d'acier inoxydable "304L" d'une épaisseur de 19 mm (limite élastique de 2250 kg/cm , mais sensiblement supérieure à 3500 kg/cm après un écrouissage de 50 */<>) en plaçant l'explosif sur la surface d'aluminium, la surface de tantale étant en regard de l'acier inoxydable. La charge d'explo- 2 25 sif est de 93 kg/m et 1'écartement est de 2,5 cm. La vitesse de collision est de 1640 mètres par seconde, et l'angle d'impact de 14°. La plaque composite formée est liée sur plus de 95 de chaque interface. La liaison entre le tantale et l'acier inoxydable 30 est ondulée et comporte une liaison directe entre le tantale et l'acier inoxydable dans une proportion de 87 i°, le reste étant sous forme d'une masse fondue solidifiée dans des régions uniformément réparties. La liaison entre l'aluminium et le tantale est sous forme d'une couche droite d'alliage ductile d'une épaisseur- inférieure à 35 16 microns liant l'aluminium au tantale. La structure composite ne peut pas être séparée au moyen d'un burin dans l'une ou l'autre zone de liaison tant à la température ambiante qu'à -195°C (c'est-à-dire qu'elle résiste à une charge de choc même aux très basses 70 03425 19 2033276 températures). La résistance à la traction d'une zone de liaison à l'état venu de liaison,est supérieure à 4000 kg/cm . Sous l'effet d'un cisaillement et d'une tension, il se produit une défaillance dans 1'aluminium,mais pas aux interfaces. 5 La ductilité à "basse température de cette structure composite la rend appropriée pour une application à très basse température, par exemple comme joint de transition étanche permettant d'utiliser - des tubes et raccords en acier inoxydable avec des vases de Dewar en aluminium pour le transport et l'emmagasinage de fluides à très 10 basse température. Un tube, comme celui représenté sur la figure 3, ayant un diamètre externe de 1,25 cm et une épaisseur de paroi de 1,25 mm est usiné dans la plaque composite à trois couches et, lorsqu'on l'essaie, il ne laisse pas lthélium s'échapper à -un débit ■v —10 3 supérieur à 1 x 10 cm /seconde dans les conditions normales de 15 température et de pression. Des joints de transition tubulaires individuels, par exemple, comme celui représenté sur la figure 3, peuvent être utilisés dans les vases de Dewar, la partie en acier inoxydable étant soudée à un tube en acier inoxydable. Selon une variante, le joint de transition 20 peut avoir la forme d'un collecteur par lequel tous les raccords en acier sont effectués. Pour cela, un anneau peut être usiné dans une plaque composite et un capuchon en acier inoxydable^ dans lequel tous les tubes d'acier s'ajustent, est soudé à la partie en acier inoxydable de l'anneau. Dans les deux cas, la partie en aluminium 25 est soudée au vase en aluminium. Exemple 2 On répète les opérations de l'exemple 1, excepté qu'on remplace la tôle d'acier inoxydable de la phase (b) par une plaque analogue en "Inconel" (qualité 718 ayant une limite élastique de 30 5100 kg/cm ). La couche intermédiaire de tantale est liée à l'"Inconel" sur plus de 90 fo de leur interface et, comme précédemment, la structure composite ne peut pas être séparée, à l'une ou l'autre liaison au moyen d'un burin et la défaillance se produit dans la couche d'aluminium lorsqu'on la soumet à des essais de cisaillement ' 35 et de tension. La morphologie de la liaison entre le tantale et 1'"Inconel" est pratiquement la même que celle de la liaison entre le tantale et l'acier inoxydable de l'exemple 1. 70 03425 20 2033276 Exemple 3 On répète les opérations de l'exemple 1 en remplaçant le tantale par une tôle analogue de columbium (type 2, ASTM B393-64, 2 ayant une limite élastique de 2100 kg/cm ) et en utilisant une 2 5 charge d'explosif de 23 kg/m dans la phase (a). La structure composite à deux couches ainsi obtenue, dont la couche de columbium est en regard de l'acier inoxydable, est liée à l'acier inoxydable comme dans la phase (b). Il en résulte une structure composite qui est liée sur plus de 96 $ de chaque interface, qui ne peut pas être 10 séparée, à l'une ou l'autre interface au moyen d'un burin et dans laquelle une défaillance se produit dans la couche d'aluminium lorsqu'on la soumet à des essais de cisaillement et de tension. La liaison entre l'aluminium et le columbium est une couche continue d'une masse fondue solidifiée riche en aluminium ductile d'une 15 épaisseur inférieure à 40 microns, et la liaison entre le columbijun et l'acier inoxydable est ondulée et contient une liaison directe entre le columbium et l'acier inoxydable dans une proportion de 92 %>. Exemple 4 On remplace la couche d'aluminium de l'exemple 1 par une 20 couche analogue d'aluminium du type "Alclad" 5083-0/1060 (la partie "5083-0" de 17,75 mm étant liée par laminage à la partie "1060" de 1,25 mm) le côté "1060" du "Alclad" étant en regard du tantale, de façon que la structure composite finale comporte une couche intermédiaire d'aluminium et de tantale malléables. La structure composite 25 est liée métallurgiquement sur plus de 90 $ de chaque interface, ' Une tôle de tantale identique à celle utilisée dans l'exemple 1 est liée simultanément d'un côté avec une tôle d'une épaisseur de 19 mm de l'alliage d'aluminium du type "6061-T6" (limite élastique de 2800 kg/cm ) et de l'autre côté avec une.tôle d'acier inoxydable 35 identique à celle décrite dans l'exemple 1. Des pièces de prolongement en aluminium de même dimension que celles utilisées dans l'exemple 1 sont fixées à la couche d'aluminium. L'explosif est placé sur la surface externe de l'aluminium, la charge d'explosif 70 03425 21 2033276 ' 2 étant de 73 kg/m . L'écartement est de 3 mm entre les surfaces en regard d'aluminium et de tantale, et de 16 mm entre les surfaces en regard de tantale et d'acier inoxydable. la vitesse de collision est de 2310 mètres par seconde; l'angle d'impact est de 9,5° entre 5 l'aluminium et le tantale et de 7,6° entre le tantale et l'acier inoxydable. . La plaque composite est liée'métallurgiquement sur plus de 90 $ de chaque interface et un burin ne peut pas. la séparer dans l'une ou l'autre zone de liaison. La résistance à la traction de la struc- 10 ture composite à l'état venu de liaison et en soumettant les liai-^ 2 sons à une tension est de 3490 kg/cm . La zone de liaison entre l'aluminium et le tantale a la forme d'une bande d'alliage ductile riche en aluminium d'une épaisseur de 34 microns à laquelle l'aluminium et le tantale sont liés. L'essai de cisaillement provoque 15 une défaillance dans la couche d'aluminium. La zone de liaison entre le tantale et l'acier inoxydable est ondulée et comporte des poches de masse fondue isolées et une liaison directe dans une proportion de 85 i°. Exemple 6 20 (a) On lie une tôle identique de tantale,comme celle décrite dans l'exemple 1,à une tôle de "Ti-6A1-4V" d'une épaisseur de 1,25 cm ✓ 2 (limite élastique de 8400 kg/cm ) en utilisant un écartement de 2,3 mm et une charge explosive (sur la tôle de tantale) de 27 kg/m . La vitesse de collision est de 2180 mètres par seconde et l'angle 25 d'impact est de 10°. (b) On fixe des pièces de prolongement de titane de pureté du commerce d'une épaisseur de 1,25 cm aux quatre bords de la structure composite de titane et de tantale réalisée comme décrit dans la phase (a). La pièce de prolongement du bord d'amorçage a une 30 largeur de 8,8 cm et les pièces restantes ont une largeur d'environ 5 cm. On lie alors la structure composite à une tôle d'une épaisseur de 1 ,25 cm de l'acier inoxydable du type "304L" décrit dans l'exemple 1 , en plaçant l'explosif sur la surface de titane, la surface de tantale étant en regard de l'acier inoxydable. La charge explosive 35 est de 108 kg/m et l'écartement est de 16 mm. La vitesse de collision est de 1800 mètres par seconde, et l'angle d'impact est de 12°. La structure composite obtenue est liée sur plus de 90 fo environ de chaque interface,ne peut pas être1, désunie par un burin 70 03425 22 2033276 liaison dans l'une ou l'autre zone de /_, et une défaillance se produit dans la couche de tantale lorsqu'on la soumet à des essais de cisaillement et de tension. La liaison entre le titane et le tantale est une couche continue d'une masse fondue solidifiée ductile d'une 5 épaisseur de 1 à 3 microns et la liaison entre le tantale et l'acier inoxydable est ondulée et comporte une liaison directe dans une proportion de 93 i°* Des joints de transition tabulaires ayant un diamètre externe de 1,25 cm et une paroi d'une épaisseur de 1,25 mm, usinés 10 dans la plaque composite formée, résistent sans défaillance à une pression interne d'hélium de 840 bars. Ils ne laissent pas fuir *• * —10 "5 l'hélium à un débit supérieur à 1 x 10 cm /seconde/lorsqu'on soumet l'extérieur du joint à une pression d'hélium de 225 bars. Exemple 7 15 En suivant le processus de l'exemple 6, mais en remplaçant la couche intermédiaire de tantale par une couche de columbium d'une épaisseur de 1 ,25 mm et en utilisant une charge d'explosif de 22 kg/m dans la phase (a), on obtient une plaque composite qui est liée métallurgiquement sur plus de 94 i° de chaque interface, qui ne 20 peut pas être désunie, à l'une ou l'autre liaison au moyen d'un burin et qui subit une défaillance dans la couche intermédiaire de columbium lorsqu'on la soumet à des essais de cisaillement et de tension. La liaison entre le tantale et le columbium est sous forme d'une couche continue d'une masse fondue solidifiée ductile d'une 25 épaisseur inférieure à 3 microns, et la liaison entre le columbium et l'acier inoxydable est ondulée et comporte une liaison directe dans une proportion de 92 Exemple 8 On répète les opérations de l'exemple 6, excepté qu'on 30 remplace la couche d'acier inoxydable dans la phase (b) par une tôle analogue d'acier martensitique du type "AISI 250" (limite élastique de 7140 kg/cm ) pour obtenir une structure composite de "Ti-6A1-4V" et de l'acier martensitique présentant une couche intermédiaire de tantale. 35 Exemple 9 On répète les opérations de l'exemple 6, excepté qu'on remplace la tôle de"Ti-6A1-4V" de la phase (a) par une tôle ana- 2 logue de "Zircaloy-2" (limite élastique de 2250 kg/cm , mais 70 03425 23 2033276 / ^ 2 > supérieure à 6300 kg/cm après un écrouissage de 50 fi) et on lie la structure composite obtenue à l'acier inoxydable comme dans la phase (b), mais en utilisant des pièces de prolongement en zirconium de pureté du commerce. La couche intermédiaire de tantale est liée 5 au ,rZircaloy-2" sur plus de 95 $> de leur interface et, comme précédemment, la structure composite ne peut pas être désunie, à l'une ou l'autre liaison au moyen d'un burin et subit une défaillance dans la couche de tantale lorsqu'on la soumet à des essais de cisaillement et de tension. La morphologie de la liaison entre le tan-10 taie et l'acier inoxydable est la même que dans l'exemple 6. Exemple 10 On répète les opérations de l'exemple 9, excepté qu'on remplace la tôle de tantale utilisée dans la phase (a) par une tôle analogue de columbium (comme celle utilisée dans l'exemple 3) pour 15 obtenir une structure composite de "Zircaloy-2" et d'acier inoxydable du type 304-L avec une couche intermédiaire de columbium. Exemple 11 On répète les opérations de l'exemple 6, mais en remplaçant l'acier inoxydable de la phase (b) par une couche analogue de 20 "Hastelloy B" (limite élastique de 3900 kg/cm ). La structure composite de l'acier obtenu est liée sur plus de 98 % de chaque interface, ne peut pas être désunie à l'une ou l'autre liaison, au moyen d'un burin et subit une défaillance dans la couche de tantale lorsqu'on la soumet à des essais de cisaillement et de tension, la 25 liaison entre le tantale et l'alliage "Hastelloy" est ondulée et comporte une liaison directe dans une proportion de 88 'fo. Exemple 1 2 On répète les opérations de l'exemple 11, excepté qu'on remplace la tôle de tantale utilisée dans la phase (a) par une tôle 30 analogue de columbium (comme celle utilisée dans l'exemple 3) pour obtenir une structure composite de "Ti-6A1-4V" et de l'alliage "Hastelloy B" avec une couche intermédiaire de columbium. Exemple 13 (a) On lie une tôle d'une épaisseur de 0,75 mm de titane 35 35A (qualité 1, ASTM B265-58T, limite élastique de 2250 kg/cm2) avec une tôle d'une épaisseur de 19 mm d'un alliage d'aluminium du p type "5456-H321" (limite élastique de 2700 kg/cm ), l'explosif étant placé sur la surface externe de la tôle de titane. La charge 70 03425 24 2033276 2 ' d'explosif est de 32 kg/m et l'écartement est de 1,5 mm. la vitesse de collision est de 2240 mètres par seconde, et l'angle d'impact est de 12°. (b) On fixe des barres d'aluminium_ extrudées d'une épaisseur 5 de 19 mm aux quatre bords de la structure composite d'aluminium et de titane réalisée selon la phase (a). La barre de prolongement fixée au bord d'amorçage a une largeur de 14 cm et les autres barres ont une largeur de 7,5 cm environ. On lie ensuite la structure composite à une tôle de "Ti-5Al-2,5Sn" d'une épaisseur de 19 mm (limite élas-10 tique de 3050 kg/cm ) en plaçant l'explosif sur la surface d'aluminium, la couche intermédiaire de titane étant en regard de l'alliage de titane du type"Ti-5Al-2,5Sn". La charge d'explosif est de 93 kg/m et l'écartement est de 2,5 cm. La vitesse de collision est de 2400 mètres par seconde, et l'angle d'impact est de 14°. 15 La plaque composite formée est liée sur plus de 98 de chaque interface. L'interface Ti/Al est uniformément ondulée et comporte une liaison directe Ti-Al dans une proportion de 90 le reste étant constitué par une masse fondue solidifiée dans des régions uniformément réparties. La liaison Ti/Ti est pratiquement 20 droite avec des régions de masse fondue isolées intermittentes. La structure composite ne peut pas' être désunie à l'une ou l'autre zone de liaison au moyen d'un burin et présente une résistance à la traction de 3600 kg/cm à l'état venu de liaison et en soumettant les liaisons à upe tension. Il se produit une défaillance dans la 25 couche d'aluminium lorsque la structure est soumise à des essais de cisaillement et de tension. Exemple 14 En suivant le processus de l'exemple 13, mais en remplaçant la couche intermédiaire de titane par une couche analogue d'alumi- 30 nium du type "1100-0" et en utilisant une charge d'explosif de 22 kg/m dans la phase (a), on obtient une plaque composite qui est liée métallurgiquement sur plus de 90 % de chaque interface, qui ne peut pas être séparée, à l'une ou l'autre liaison, au moyen d'un burin et qui subit une défaillance dans la çouche intermédiaire 35 d'aluminium lorsqu'on la soumet à des essais de cisaillement et de tension. La liaison aluminium/aluminium est uniformément ondulée, et comporte une proportion de 91 $ de liaison directe, et la liaison d ' aluminium/titane est uniformément ondulée et comporte une proportion de 83 i° environ de liaison directe. 70 03425 25 2033276 REVENDICATIONS 1. Structure conformée solide de métaux dissemblables liés ensemble très fermement par une couche intermédiaire métallique, structure caractérisée en ce que les métaux dissemblables présentent 5 une limite élastique élevée, et en ce que l'un des métaux est à base d'aluminium, de fer ou de nickel, et en ce que l'autre métal est à base de titane, de zirconium ou, si le premier métal n'est pas à base d'aluminium, à base d'aluminium, et en ce que ces métaux sont liés métallurgiquement à la couche intermédiaire métallique 10 qui est malléable et qui est à base d'aluminium, de columbium, de tantale et/ou de titane, à condition qu'un métal à base de fer ou de nickel ne soit lié métallurgiquement qu'à un métal à base de tantale et/ou de columbium, et non à un métal à base d'aluminium ou de titane. 15 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce se qu'elle/compose d'un métal ayant une limite élastique élevée lié métallurgiquement à une couche intermédiaire métallique' qui est elle-même liée métallurgiquement à un métal différent ayant une limite élastique élevée. 20 3. Structure selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la couche intermédiaire est liée à ses métaux adjacents ayant une limite élastique élevée sur plus de 90 °f° au moins de leurs interfaces. 4. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 25 3, caractérisée en ce qu'au moins un métal à limite élastique élevée présente une déformation plastique ordonnée ou régulière localisée au voisinage de la couche intermédiaire métallique dans une direction sensiblement parallèle à cette dernière. 30 5. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisée en ce que la liaison entre au moins un. métal ayant une -limite élastique élevée et la couche intermédiaire métallique adjacente est sous forme d'une couche sensiblement continue d'une masse fondue solidifiée ductile. 35 6. Structure selon la revendication 5, caractérisée en ce que la couche continue a une épaisseur inférieure à 80 microns., de préférence inférieure à 40 microns. 7. Structure selon l'une quelconque des revendications 70 03425 26 2033276 précédentes, caractérisée en ce que la liaison entre au moins un métal ayant une limite élastique élevée et la couche intermédiaire métallique adjacente est sous forme d'une zone de liaison ondulée ayant la forme d'une onde régulière. 5 8. Structure selon la revendication 7, caractérisée en ce que la zone de liaison ondulée comporte au moins une proportion de 70 fi de liaison directe métal-métal, une masse fondue solidifiée étant répartie de manière sensiblement uniforme dans des régions intermittentes espacées entre des zones de cette liaison directe. 10 9. Procédé de réalisation d'une structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la couche intermédiaire métallique est liée métallurgiquement à l'un au moins des métaux ayant une limite élastique élevée par un processus de liaison par explosion.