文 献 综 述
当前单一金属管材应用，存在以下几种问题。第一，单一金属难以平衡管材的化学性能与力学性能指标。第二，某些特殊用途金属的耐腐蚀防护。第三，合金成型工艺复杂，其力学性能难以精确设计。随后出现的复合管材解决了以上三点问题。其中，通过轧制、挤压、堆焊、爆炸焊、多坯料挤压法、电磁成型法、剧烈塑性变形技术等制备的复合管，利用各种变形和连接技术使管层之间形成紧密结合，一种管材在内,另一种管材在外, 受外力作用时,各组成材料管材同时变形且界面不脱离[1]，双金属复合管与纯金属管相比,不仅具有两种单金属各自的优点，而且可以降低生产成本[2]。
复合材料的结合机制按其表现的宏观特性可分为：
（1）机械结合：靠粗糙界面之间的摩擦力结合；
（2）溶解与润湿结合：界面发生原子扩散和溶解，有溶质原子过渡带的结合；
（3）反应结合：界面发生了化学反应产生化合物的结合；
（4）交换反应结合：界面不仅发生化学反应生成化合物结合，还通过扩散发生元素交换形成固溶体结合；
（5）混合结合：以上几种方式组合的形式结合[3]。本研究采用管状材料高压切变方法制备复合管材，其成型控制更加简洁高效并且精确，所制备出的复合管材性能更好、结合更紧密。
管状材料高压切变(tube-High-Pressure Shearing, 简称t-HPS) [4]是新的材料加工方法。即将待复合的管材放置在两层模具中，向管材加压，与模具紧密贴合。旋转外层模具，固定内层模具，管材便复合在一起。与管高压扭转法在芯轴施加压力相比，t-HPS 是利用试样与芯轴和刚性圆盘之间的相互挤压产生摩擦促使材料发生剪切变形。不同于等径角挤压和累积叠轧焊技术等需要多道次操作，t-HPS操作简单，仅连续一次加工就能给材料施加足够高的应变量并且理论上该应变量没有上限。且能满足剧烈塑性变形方法制备超细晶粒材料的多项条件。同时可以对管状材料内部施加相当高的静水压力，可以根据需要选材，实现多种材料包括较难加工的金属的复合，实现各种材料的直接复合或者借助过渡材料复合。因此可以说 t-HPS 是管状材料进行剧烈塑性变形加工方法中难以替代的一种方法，在复合材料及块体梯度材料的制备领域具有广阔的应用前景[5]。
目前对于轧制复合，从不同角度解释接合面的形成过程的理论有[6]：再结晶理论、能量理论、金属键理论、扩散理论和N.Bay机理等。但这些理论并不能完整准确地揭示固相结合过程的本质。目前，公认的复合过程由3段组成[7]：物理接触的形成阶段、接触表面的激活阶段和扩散阶段。对于铝层状复合材料，其界面结合区经过扩散退火后，利用组元之间的相互扩散，形成细晶粒组织的扩散层，从而增强材料的界面结合，提高界面结合强度。同时也有可能发生不同程度的化学反应，产生各种界面反应产物的金属间化合物相[8-9]。
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