火焰复合机的生产机理是怎样的？江苏闳业机械科普！

火焰复合机管是一种具有刚度、强度、耐腐蚀、耐磨等综合性能的结构和功能材料。通过变形和连接技术将基体和熔覆层紧密结合在一起，极大地发挥了各组分金属的优点。克服了单一金属的性能缺陷，可显着降低应用成本，具有优良的综合性能和经济效益，在核电、石油化工、海洋工程、电力电子、机械制造、建筑装饰等领域具有广阔的应用前景。与双金属复合板相比，双金属复合管的制备难度更大，复合技术的研究起步较晚。早期只能实现机械结合，复合工艺需要预制复合管坯与成品基体和覆层管。并且表面质量要求高，成型效率低，严重制约了火焰复合机管的应用和推广。近年来，国内外研究人员在火焰复合机管的制备工艺方面开展了大量的工作。

随着制备技术的日益丰富和成熟，其产品逐渐走向工业化应用，并在恶劣的条件下表现出优异的使用性能，经济效益显着。然而，面对巨大的市场需求，现有双金属复合管的产品种类、尺寸和生产效率亟待改进。因此，在获得良好的界面结合效果的同时，兼顾***率、短流程、低能耗的工业化制备工艺成为加速其工业化应用进程的重点。

火焰复合机的界面复合过程与材料本身的物理化学性能以及复合过程中的变形、温度、压力密切相关。会有所不同。目前，根据现有的研究统计，双金属复合管的界面结合机理大致可分为扩散结合、反应结合、外部能量场辅助结合和机械结合四种类型，其特点如下。

(1)扩散接合主要分为固-固扩散和固-液扩散。

固-固扩散是指两种金属组分在高温高压作用下发生原子间扩散，而固-液扩散是指两种金属组分之间先润湿、溶解，随后原子间相互扩散。两者终在复合材料界面形成连续固溶体，但不存在化学反应产生的金属间化合物。这类复合界面具有良好的稳定性和结合强度，但只有在理想条件下才能获得。

(2)反应键合是指两种金属成分之间发生化学反应，生成相应的金属间化合物，通过化学键提供的键合力实现键合。大多数金属间化合物具有高硬度、高脆性的特点。如果反应层厚度过大，会导致复合材料界面脆化，降低界面结合强度。

(3)外部能量场辅助接合主要指爆炸接合和电磁脉冲接合两类。界面结合是通过爆炸或电磁脉冲使复合材料界面产生瞬时高速倾斜碰撞和塑性变形来实现的，在冲击载荷作用下，复合材料界面通常不是直的，而是波纹状的。

(4)机械结合是指利用塑性变形后的残余压力，使内外管之间形成紧密结合。所谓机械结合是指以机械结合为主，少量扩散、反应结合并存的形式。其主要特点是制备方便，但在高温下容易出现应力松弛、分层、脱落等现象。

在实际的复合过程中，大多数情况下，它并不是独立发生的，通常是基于物理接触的多种有机组合。制备工艺的特点以及复合过程中的变形、温度、压力等关键因素与基体和熔覆金属初始阶段的物理状态直接相关。因此，现有的双金属复合管制备工艺可分为固-固相复合法、固-液复合法、液-液复合法和其他复合法。