火焰複合（hé）機的製作機理

火焰複合機管一種兼具剛度、強度和耐蝕、耐磨等綜合性能的結構和功能材料，基體和覆層之間通（tōng）過變形和連接技術形成緊密結合，大大發揮了各組元金屬的優勢，克服了單一金屬的性能缺陷，可以顯著降低應用成本，具（jù）有優異的綜合性能和經濟效益，在核電、石（shí）油化（huà）工、海洋工程、電力電子、機械製造（zào）、建築（zhù）裝飾（shì）等（děng）領域具有廣闊的應用前景。雙金屬複（fù）合管與雙金屬複合板相比，製備難度更大並且複合（hé）工藝研究起步較晚（wǎn），前期隻能獲得機械結合，並且複合過程需要用成品基體和覆層管（guǎn）材預（yù）製複合管坯（pī），對於（yú）裝配精度及表麵質量要求較高（gāo），成（chéng）形效率較低，嚴重製約火焰複合機管的應用和推廣。近年來，國（guó）內外研究者針對火焰複合機管製（zhì）備工（gōng）藝開展了大量（liàng）工作。

隨著（zhe）製備工藝的日益豐富與成熟，其產品逐步走向工業化應用，並且在惡劣條件下表現出優異的（de）服役性能，具有顯（xiǎn）著的經濟效益（yì）。然而，麵對巨大的市（shì）場需求，現有雙金屬複合管的產品種類、尺寸規格、生產效率等亟待提（tí）高。因（yīn）此（cǐ），在（zài）獲得良好界麵結合效果的同時（shí），兼（jiān）顧率、短流（liú）程、低能（néng）耗（hào）的工業化製備工藝已成為加快（kuài）其（qí）工業應用進程的（de）重點。

火焰複合機界麵（miàn）複合（hé）過程與材料（liào）自身物理化學性能以及複合工藝中的變形、溫度、壓力等密切相關（guān），即當組元金屬材料不同、製備工藝不同時，獲得的複合（hé）界麵微觀結構、界麵產物等均會有所不同。目前根據現有研究統計，雙金屬複合管（guǎn）界麵結合機（jī）理大致可以分為擴散結合、反（fǎn）應（yīng）結（jié）合、外部（bù）能場輔助結合和機械（xiè）結合４類，其特點如下。

（１）擴散結合主要分為（wéi）固－固擴散和固－液擴散。

固－固擴散是指兩金屬組元接（jiē）觸表麵在高溫和壓力作用下產生原子間（jiān）擴散，而固－液擴散是指兩金屬組元之間首先發生潤濕和溶解，隨後產（chǎn）生原子間互（hù）相擴散，二者最終均在複（fù）合界麵處形成連續的固溶體（tǐ），但（dàn）沒有化學反應產生的金屬（shǔ）間化合物。該類複合界麵具有良好的穩定性和結合強度，但（dàn）隻能在較為理想的條件下（xià）才能獲得。

（２）反應結合是指兩（liǎng）金（jīn）屬組元間通過（guò）發生化學反（fǎn）應，生成對（duì）應的金屬間化（huà）合物，由化學鍵提供的結合力而實現結合。金屬間化合物多具有高硬度、高脆性等特點，若反應層厚度過大，則會導致複合界麵脆化，降低界麵結合強度。

（３）外部能場輔助結合（hé）主要是指爆（bào）炸（zhà）結合和電磁脈衝結合兩類，是通過爆炸或（huò）電磁（cí）脈衝在（zài）複合界麵產（chǎn）生瞬時高速傾斜（xié）碰撞和（hé）塑性變形實現界麵結合（hé），並且在衝擊載荷作用下，複合（hé）界麵通常（cháng）並非是平直狀，而是呈（chéng）現波紋狀。

（４）機械結合是指利用塑性變形後的殘餘壓力作（zuò）用下使內（nèi）外管（guǎn）間形成緊密結（jié）合。通（tōng）常（cháng）所（suǒ）說的機（jī）械結合是指機械結合占主導地（dì）位，與少量擴散和反應結合並存的形式。其主要（yào）特點是製備簡便，但在高溫下容易出現（xiàn）應力鬆弛、分層和脫落現（xiàn）象。

在實際複合過程中，多數情況下並非獨立發（fā）生的（de），通常是以物理接觸為基礎的多種有機組合。製備工藝特（tè）點和複合過程（chéng）中的變形（xíng）、溫度、壓力（lì）等關鍵因素與初始時基體和覆（fù）層金屬物理狀態（tài）有直接關係，因此，可將（jiāng）現（xiàn）有雙金屬複（fù）合管製（zhì）備工藝分為固－固相複合法、固－液相複合法、液－液相複合法和其他複合方法。