火（huǒ）焰複合機的（de）製作機理

火（huǒ）焰（yàn）複合機管一種（zhǒng）兼具剛度、強度和耐蝕、耐磨等綜合性能的結（jié）構和功能材料，基體和覆層之間通過變形和連接技術形成緊（jǐn）密結合，大大發揮了各（gè）組元金（jīn）屬的優勢，克服了單一金屬的性能缺（quē）陷，可以顯著降低（dī）應用成本，具（jù）有優異的綜合性能（néng）和經濟效益，在核（hé）電、石油化（huà）工、海洋工程、電力電子、機械製造、建（jiàn）築裝飾等（děng）領域具有廣闊的應用前景。雙（shuāng）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工藝研究起步較晚，前期隻能（néng）獲得機械結合，並且複合過程需要用（yòng）成品基體和覆層管材預製複合管坯，對於裝（zhuāng）配精度及表麵質量要求較（jiào）高，成形效率（lǜ）較低，嚴重製約火焰（yàn）複合機管的應用和推廣。近年來，國內（nèi）外研（yán）究者針對火焰複合（hé）機管製備工藝開展了（le）大量工作。

隨著製備工藝的日益豐富與成（chéng）熟，其產品逐步（bù）走向工業化應用（yòng），並且在惡劣（liè）條件下表現（xiàn）出優異的服役性（xìng）能，具（jù）有（yǒu）顯著（zhe）的經濟效益（yì）。然而，麵對巨大的市場需求，現（xiàn）有（yǒu）雙金屬複合管的產品種類、尺寸規格、生（shēng）產效（xiào）率等亟待提高。因此，在獲得良好界麵結合效果的同（tóng）時，兼顧率（lǜ）、短流程、低能（néng）耗的工業化製備工藝已成為加快其工（gōng）業應用進程的重點。

火焰複合（hé）機界麵複合（hé）過程與材料自身物理化學性（xìng）能以及複合工藝中的變形、溫（wēn）度、壓力（lì）等密切相關，即當組元金屬材料（liào）不同、製備（bèi）工藝不同時（shí），獲得的複合界麵（miàn）微觀結構、界麵產物等均會有所（suǒ）不（bú）同。目前（qián）根（gēn）據現有研（yán）究統計，雙（shuāng）金屬複（fù）合管界麵結合機理大致可以分為擴散結合、反應結合、外部能場輔助結合和機械結合４類，其特點如下。

（１）擴（kuò）散結合主要分為固－固擴散和固－液擴散。

固－固擴（kuò）散是指兩（liǎng）金屬組元接（jiē）觸表麵在高溫和壓力作用（yòng）下產生原子間（jiān）擴散，而固－液擴散是（shì）指兩金屬組元之間首先發生（shēng）潤濕和溶解，隨後產生原子間互相擴散，二者最終均在複合界麵處形成連續的（de）固溶（róng）體，但沒有（yǒu）化學反應產生的金屬間化合物。該類複合界麵具有良好的穩定性和結合強度，但隻能在較為理想（xiǎng）的條件（jiàn）下才能獲得。

（２）反應結合是（shì）指兩金屬組元（yuán）間通過發生化學反應（yīng），生成（chéng）對應的金屬間化合物，由化學鍵提供的結合（hé）力而實（shí）現結合。金屬間化合物多具有高硬度、高（gāo）脆性等（děng）特點，若反應層厚度過大，則（zé）會導致複合界麵脆（cuì）化，降低界麵結（jié）合（hé）強度（dù）。

（３）外（wài）部能場輔助結合主要是指爆炸結合（hé）和電磁脈衝結合兩類，是通過爆炸（zhà）或電磁脈衝在複合界（jiè）麵產生瞬時高速傾斜碰撞和塑性變形實現界麵結合（hé），並且在衝擊載荷（hé）作用下，複合界麵通常並非是平直狀，而（ér）是呈現波紋狀。

（４）機械結合是指利用塑性變形後的殘餘壓力作用下使內（nèi）外管間形成緊密結合。通常所說的機械結合是指（zhǐ）機械結合占主導地位，與少量擴散和反應結合並存的形式。其主要特點是製備簡便，但在高溫下容易（yì）出（chū）現應力鬆弛、分層和脫落現象。

在實際複合過程中，多數情況下（xià）並非（fēi）獨立發生的，通常是以物理（lǐ）接觸為基礎的多種有機組合。製備工藝特點和複合過程（chéng）中的變形、溫度、壓（yā）力等關鍵因（yīn）素與初始時基體和覆層金屬物（wù）理狀態有直接關係，因此，可將現有雙金屬複合管製備工藝分為固（gù）－固相複合法、固－液相複合（hé）法（fǎ）、液－液相複（fù）合法和其他複合（hé）方法（fǎ）。