（4） 扩散焊接法

扩散焊接技术是针对一些难焊的高温合金而开展的，将母材进行表面处理后叠放在一起共同加热，并对母材施加一定的压力，使两块相接触的板材之间发生相互扩散而结合。该技术的优点是可用于两种易形成脆性化合物且熔点和 热膨胀系数相差较大的金属及金属与非金属之间的焊接，不存在重熔液相和铸造组织,因此可避免产生过热组织[14]；但扩散焊接品界面的力学性能较差，且对生产设备的要求较高。

经过对以上几种制备方法的综合考虑，本课题最终选择使用热轧复合法制备内含槽孔的金属叠层复合材料。

1。1。3复合材料研究现状

金属轧制复合的关键是实现界面形成稳固的结合。因此，近年来对金属叠层复合材料的研究，重点是如何提高金属叠层材料的结合强度。具体就是轧制温度、轧制压下量、表面处理及轧后退火对结合强度的影响。

林超等[15]对用轧制法生产铅铝复合材料作了研究。结果表明，结合强度随温度的升高先升高在降低，动态再结晶的倾向会随着轧制温度的升高而升高，当轧制温度继续升高时，结合面上的氧化层增厚，严重影响结合性能。

Hosseini等[16]研究了不同轧制条件下铜合金复合板的结合强度。结果表明，轧制压下率对复合板结合的影响远远大于其他影响因素。复合板轧制有着临界压下率，在低于临界压下率下，金属板无法产生足够大的塑性变形，金属板待轧表面无法充分接触，复合板没有机会结合，而这个临界压下率在50％左右。当压下率增大到80％左右时，复合板的结合强度会超过某一基体的强度。

袁武华等[17]等研究发现铜/铝复合板在350℃以上退火时会出现金属间化合物，剥离断口由韧性剥离转变为脆性剥离，使结合强度下降，因此要想得到较高的结合强度应在350℃以下进行退火处理。李小兵等[18]在用异步轧制铜/铝复合板时发现复合界面会生成金属间化合物CuAl2、Cu9Al4、CuAl相，随着退火温度的增高，复合板抗拉强度降低，并且得出异步轧制法制备的铜/铝复合板最佳退火温度为400 ℃。

轧制复合过程中金属复合机理极为复杂，许多学者提出了不同的结合机理，这些理论对促进复合材料生产的发展产生了巨大的推动作用，主要有机械啮合理论、金属键理论、再结晶理论、能量理论、扩散理论、薄膜理论、位错理论、三阶段理论、Bay理论等[19-21]。

李河宗等[22]对不锈钢和铝轧制复合的工艺进行了研究。研究表明不锈钢和铝的叠层复合板的结合强度随压下率的增大而增大，主要原因是由于随压下率的增大，由金属表面氧化层破裂引起的机械啮合和镶嵌作用更强，从而使结合强度升高。Li 等[23]研究了异步轧制铜/铝复合板的界面组织和力学性能，并且指出，在一定的轧制压力下，金属表面氧化层破裂，新鲜金属挤出并相互接触，在轧制变形热和轧制压力作用下，界面原子间扩散，得到良好的结合强度。

本课题组在铝镁叠层复合材料和内层含槽铝铝叠层复合材料制备方法及性能方面已经做了一定的研究。杨婷慧，徐希军等对热轧制备铝/镁/铝金属叠层材料进行了相关研究[24-27]。研究了其结合强度随轧制温度，退火温度及压下量的变化情况，并且做了相关的有限元模拟。可以发现，随着压下量增加和轧制温度些许升高，结合强度迅速增加；结合强度随退火时间的增加而增加直到达到2h，其后便开始减小，并且机械结合在叠层材料结合强度中扮演了主要的作用；且对于实验过程中轧制的进料方式、组料的前端设计都做了相关的理论研究。并且提出了一种轧制复合新判据：首先待复合表面要发生足够的塑性变形，之后形成的界面能够抵抗后续拉应力的破坏，即界面结合强度要大于临界结合强度。