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熱熔膠復合機
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三層同步火焰復合機解決了哪些問題

2021-06-07 11:30:19

火焰復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,基體和覆層之間通過變形和連接技術形成緊密結合,極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,具有優異的綜合性能和經濟效益,在核電、石油化工、海洋工程、電力電子、機械制造、建筑裝飾等領域具有廣闊的應用前景。雙金屬復合管與雙金屬復合板相比,制備難度更大并且復合工藝研究起步較晚,前期只能獲得機械結合,并且復合過程需要用成品基體和覆層管材預制復合管坯,對于裝配精度及表面質量要求較高,成形效率較低,嚴重制約火焰復合機管的應用和推廣。近年來,國內外研究者針對火焰復合機管制備工藝開展了大量工作。

火焰復合機

隨著制備工藝的日益豐富與成熟,其產品逐步走向工業化應用,并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,面對巨大的市場需求,現有雙金屬復合管的產品種類、尺寸規格、生產效率等亟待提高。因此,在獲得良好界面結合效果的同時,兼顧率、短流程、低能耗的工業化制備工藝已成為加快其工業應用進程的重點。

火焰復合機界面復合過程與材料自身物理化學性能以及復合工藝中的變形、溫度、壓力等密切相關,即當組元金屬材料不同、制備工藝不同時,獲得的復合界面微觀結構、界面產物等均會有所不同。目前根據現有研究統計,雙金屬復合管界面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)擴散結合主要分為固-固擴散和固-液擴散。

固-固擴散是指兩金屬組元接觸表面在高溫和壓力作用下產生原子間擴散,而固-液擴散是指兩金屬組元之間首先發生潤濕和溶解,隨后產生原子間互相擴散,二者Z終均在復合界面處形成連續的固溶體,但沒有化學反應產生的金屬間化合物。該類復合界面具有良好的穩定性和結合強度,但只能在較為理想的條件下才能獲得。

(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,則會導致復合界面脆化,降低界面結合強度。

(3)外部能場輔助結合主要是指爆炸結合和電磁脈沖結合兩類,是通過爆炸或電磁脈沖在復合界面產生瞬時高速傾斜碰撞和塑性變形實現界面結合,并且在沖擊載荷作用下,復合界面通常并非是平直狀,而是呈現波紋狀。

(4)機械結合是指利用塑性變形后的殘余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,與少量擴散和反應結合并存的形式。其主要特點是制備簡便,但在高溫下容易出現應力松弛、分層和脫落現象。

三層火焰復合機

在實際復合過程中,多數情況下并非獨立發生的,通常是以物理接觸為基礎的多種有機組合。制備工藝特點和復合過程中的變形、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系,因此,可將現有雙金屬復合管制備工藝分為固-固相復合法、固-液相復合法、液-液相復合法和其他復合方法。


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