火焰複（fù）合機（jī）的製作（zuò）機理

火焰複合機管一種兼具（jù）剛度、強度和耐蝕、耐磨等綜（zōng）合（hé）性能的結構和功能材料，基體和覆層之間（jiān）通過變形和連（lián）接技術形（xíng）成緊密結合，大大發揮了各（gè）組元金屬的優勢，克服了（le）單一金屬的性能缺陷（xiàn），可以顯著（zhe）降低應（yīng）用成本，具有優異的綜合性能和經（jīng）濟效（xiào）益（yì），在核電、石油化（huà）工、海洋工（gōng）程、電力電子、機械製造、建築裝（zhuāng）飾等領域具有廣闊的應用前景。雙金（jīn）屬（shǔ）複合管與雙（shuāng）金屬複合板相比，製備難度（dù）更大並且複（fù）合（hé）工（gōng）藝研究起步較晚，前期隻能獲得機械結合，並（bìng）且複合（hé）過程需要用成品（pǐn）基體和（hé）覆層管材預製複合（hé）管坯，對於（yú）裝配（pèi）精度及表麵質量要求較高，成形效（xiào）率較低，嚴重製約火焰複合（hé）機管的應用和推廣。近年來，國內外（wài）研究者針對火焰複合機管（guǎn）製備工藝開展了大量工作。

隨（suí）著製備工藝的日益（yì）豐富與成熟，其產品逐步走向（xiàng）工業化應用，並且在惡劣（liè）條件下表現出優異的（de）服役性能，具有顯著的經濟（jì）效益。然而，麵對巨大的市場需求，現有雙金屬複合管的產（chǎn）品種類、尺寸（cùn）規（guī）格、生產效率等亟待提高。因此，在獲（huò）得良好界麵結合效果（guǒ）的同時，兼顧率、短（duǎn）流程、低能耗的工業化製備工藝已成為加快其工業應用進程（chéng）的重點。

火焰複合機界麵複合過（guò）程與材料自身物理化學性能以及複合工藝中的變形、溫度（dù）、壓（yā）力等密（mì）切相關，即當（dāng）組元金屬材料（liào）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（suǒ）不同。目前根據現有研究統計，雙金（jīn）屬（shǔ）複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（xià）。

（１）擴散結合主要分（fèn）為固－固擴散和固（gù）－液擴散。

固－固擴（kuò）散是指兩金屬組元（yuán）接觸表麵在高溫和壓力作（zuò）用下產生原子間擴散（sàn），而固－液擴散是指兩金屬組元（yuán）之間首（shǒu）先（xiān）發生潤濕和溶解，隨後產生原子間互相擴散，二者最終均在（zài）複合界麵處形成連（lián）續的固溶體，但沒有化學反應產生的金屬間化合物。該類複合（hé）界麵具有良好的穩（wěn）定（dìng）性和結合強度，但隻（zhī）能在較（jiào）為理想的條（tiáo）件下才能（néng）獲得。

（２）反應結合是指兩金屬（shǔ）組元間通過發生（shēng）化學反（fǎn）應，生成對應的金屬間化合物，由化學鍵提供的結合力而實現結合。金屬（shǔ）間（jiān）化合（hé）物多具有高（gāo）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（jiè）麵結合強度。

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

（４）機械結（jié）合是指利用塑性變形後的殘餘壓力作用下使內外管間形成緊密結合。通常所說的機械結合是指機械結合占主導地位，與少（shǎo）量擴散和反應結合並存的形式。其主要特點是製備（bèi）簡便，但在高溫（wēn）下容（róng）易出現應力鬆弛（chí）、分層和（hé）脫落現象。

在（zài）實際複合過（guò）程中，多數情況下並非獨立發生的，通常是以物理接觸為基礎的多種有機（jī）組合。製備工藝（yì）特點和複合過程（chéng）中的變形、溫度、壓力等關鍵因（yīn）素與初始時基體和覆層金屬物理狀態有直接關係，因此，可將現有雙金屬複合管（guǎn）製備工藝分為固－固相複合法、固－液相複合法、液－液相（xiàng）複合法和其他複合方法。