火（huǒ）焰複合（hé）機的製（zhì）作機理

火焰複（fù）合機管一種兼具剛度、強度和耐蝕、耐磨等綜合性能（néng）的結（jié）構和功能材料，基體和覆層（céng）之間通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（yī）金（jīn）屬的（de）性能缺陷，可以顯著降低應用（yòng）成本，具有優異（yì）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、建築裝飾等領域具有廣闊的應用（yòng）前景。雙（shuāng）金屬複合（hé）管與雙金（jīn）屬複（fù）合板相比，製（zhì）備（bèi）難度更大並且複合工（gōng）藝研究（jiū）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材預（yù）製（zhì）複合管坯，對於裝配精度及表麵質量要求較高，成形效率較（jiào）低，嚴重製（zhì）約（yuē）火焰複合機（jī）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備工藝開展了大量工作。

隨（suí）著製備工藝的日益豐富與成熟，其產品逐步（bù）走向（xiàng）工業（yè）化應用，並且在惡劣條件下表現出優異的服役性能，具有顯著的經濟效益。然而，麵對巨大的市場需求，現有雙金屬複合管的產品種類、尺（chǐ）寸規（guī）格、生產效率等（děng）亟待提高。因此，在（zài）獲（huò）得良好界麵（miàn）結合（hé）效果（guǒ）的同時，兼顧率、短流程、低能耗的工業化製備工藝已成（chéng）為加快其工業應用進程的重點。

火焰複合機界麵複合（hé）過程（chéng）與材料自身物（wù）理化學性能以及複（fù）合工藝中的變形、溫度、壓（yā）力等密切相關，即（jí）當組元金屬材料不同（tóng）、製備工藝不同時，獲得的複合界麵微（wēi）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（jīn）屬複合（hé）管界麵結合機（jī）理（lǐ）大致可以分為擴散結合、反應結合、外部能場（chǎng）輔助結合和機械結合４類，其特點如下。

（１）擴散（sàn）結合主要分為（wéi）固－固擴散和固－液擴散（sàn）。

固（gù）－固（gù）擴（kuò）散是指兩金屬組元接觸表麵在高溫和壓力作用下產生原子間擴散，而固（gù）－液擴散是指兩金（jīn）屬組元之（zhī）間首先發生潤濕和溶解，隨後產生原子（zǐ）間互相擴散，二（èr）者最終均在複合界麵處形成連續的固溶體，但沒有化（huà）學反（fǎn）應產生的金屬間化合物。該類（lèi）複合界麵具有良好的穩定性和結合強度，但隻能在較為理想的條件下才能獲（huò）得。

（２）反應結合是指兩金屬組元間通過發生化學反應，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）間化合物多具有高硬度、高脆（cuì）性等（děng）特點，若反應層厚度過大，則會導致複（fù）合界麵脆（cuì）化，降低界麵結合強度。

（３）外部能場輔助結合主要是指爆炸結合和電磁（cí）脈衝結合兩類，是通過爆炸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，並且（qiě）在衝擊載荷作用下，複合界麵通常並非是平直狀，而是呈現波（bō）紋狀。

（４）機械結合是指利（lì）用塑性變形後的殘餘（yú）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機械結合占主（zhǔ）導地位，與少量擴散和反應（yīng）結合並存的形式。其主要特點是製備簡便，但在高溫下容易出現應力鬆弛、分層和脫落現象。

在實際（jì）複合過程中，多數情況下並非獨立發生的，通常是以（yǐ）物理接觸為基礎的（de）多種有機組合。製備工藝特點和複合過程中的變形、溫度、壓力等關鍵因素與初始時基體和覆層金屬物理狀態有直接關係，因（yīn）此，可將現有（yǒu）雙金屬複（fù）合管製備工藝分為固－固（gù）相複合法、固－液相複（fù）合法、液－液相複合法和其他複合方法（fǎ）。