复合加工(deformation  bondling)

生产复合材料的加工技术。复合材料是金属与金属或金属与非金属组成一种具有新的和复合性能的高附加值材220料。例如为使材料具有耐蚀性、耐热性、耐磨性、减磨性、装饰性等又节省贵重合金元素或强化基体而生产母材为一般金属或强化材料，覆层为耐蚀、耐热、耐磨和减磨等金属与合金或非金属的复合材料以及为使材料具有隔音性或减震性，而生产具有隔音夹层或减震夹层的复合钢板等。复合材料在航空航天、汽车制造、石油化工、电器电子、海洋开发、日用品等工业部门广泛应用。

复合加工的方式    

种类很多，分类方法尚未统一，但大体上可按被复合组元的相态，按复合界面存在熔化、塑性变形和明显扩散以及按被复合组元的温度来分类。

(1)按被复合组元的相态分类主要有固相与固相的复合；固相与液相的复合；固相与气相的复合。

固相与固相的复合简称固相复合，即对处于固态的两材料加压使其复合界面处产生变形和原子扩散而进行复合。

固相与液相的复合简称固液相复合，即在复合界面处靠固相和液相的作用(包括变形、扩散和凝固作用)而进行复合。如把熔融金属注入中空金属中并加压使胀形与铸造同时进行而复合。

固相与气相的复合简称固气相复合，即把蒸发出来的分子堆积在基板上而形成沉积膜。例如用化学沉积法生产复合材料，此法是利用气体原料的高温化学反应生成各种析出物，其中除各种金属与合金外，还有碳化物、氮化物、氧化物、硼化物、硅化物、砷化物等。形成的沉积膜具有超硬性、高熔点和耐蚀性等。

此外，液相和气相的复合，气相和气相的复合今后也可能应用。

(2)按复合界面存在熔化、塑性变形和明显扩散来分类有熔融复合、变形复合和扩散复合。熔融复合是在复合界面上复台组元的一方或两方处于熔融状态，靠凝固、变形和扩散而进行复合。例如把SiC等强化纤维或Al₂O₃等强化颗粒放入模内并注入熔融金属，加压，有时搅拌以生产纤维强化和颗粒强化的复合材料。变形复合是在复合界面处产生较大的塑性变形和流动，使复合面上的氧化皮膜和其他污染膜断续破坏，袒露出新生表面，当此两表面非常靠近时便在原子引力作用下而复合，同时也会出现表面凹凸的机械咬合，复合组元因塑性变形等受热温升也会促进扩散而加强复合。变形复合包括利用轧制、锻造、挤压、拉拔等金属塑性加工变形进行的复合；靠复合界面机械摩擦急剧加热并加压变形所进行的是摩擦复合；靠超声波使复合界面产生微小振动引起界面温升，并加压变形进行的是超声波复合；靠炸药的爆炸力在复合界面上产生塑性流动，生成新表面和温升，并在压力作用下进行的是爆炸复合(见金属爆炸加工)；超塑复合也属此类。超塑复合是在复合组元中含有超塑性材料(见金属的超塑性)所进行的复合。超塑性对复合的主要促进作用有(1)金属的变形抗力低，复合所需的压力小；(2)塑性流动性能好，密结性能高；(3)增强扩散塑性。扩散复合是加压仅使复合界面的凸凹部产生变形，并加热使原子在复合界面间自由扩散而进行复合。为防止复合面氧化，多在真空中或氩气中加热加压。

(3)按被复合组元的加热温度，可分为热复合和冷复合。热复合是把复合界面加热到再结晶温度以上靠机械压力所进行的复合。冷复合是复合界面在低于再结晶温度以下靠机械压力使其产生很大塑性变形所进行的复合。冷复合比热复合需较大的机械压力；在冷复合后通常需进行退火等热处理。

在塑性加工领域中，常见有铸造复合、热轧复合、冷轧复合、粉末冶金复合、液态模锻复合、半熔融加工复合等。这些复合方法都可归结到上述的分类中。

工艺流程   

一般包括被复合组元的前处理(主要是被复合组元的制备和表面处理，如用钢丝刷刷，酸洗，镀层等)；组元的加工复合；复合后处理(包括复合材的热处理，表面抛光，涂塑料等)；复合材料的检验。有时也包括生产复合材料制品的深加工。

发展简史和前景复合加工历史悠久。公元4世纪以前人们就用强度较高的铁与装饰性好的铜合金复合制作各种武器等。有些从古墓中出土的刀剑是用软钢和硬钢靠锻造复合制成的，这些刀剑不仅锋利而且具有强韧特征。随着社会和经济发展，很多工业部门迫切需要高新性能和复合机能且能合理利用资源的复合材料。与此同时各种复合加工技术也应运而生，并逐步建成相应的生产线。现代生产中应用的复合材料以金属与金属复合的为多；在科研部门以金属与陶瓷复合的为多。陶瓷是高熔点材料，例如氧化物陶瓷有Al₂O₃、ZrO₂、Cr₂O₃等；碳化物陶瓷有WC、Cr₃C₃、TiC、Tac等。预测靠粘结剂的材料复合方法今后会有所发展。此种复合法是在复合面上预先放以极薄的粘结剂，并进行加压复合，可生产各种复合材料。与上述的其他复合方法不同，此种复合方法具有复合部材质不变、不产生残余应力和生产简便的特征。若能对粘结剂的耐热性和延展性加以改善，则这种复合方法是很有希望的。

今后的研究课题是开发新型复合材料；采用最适宜的复合加工技术；确定最佳的复合工艺参数；建立可靠的数学模型实现复合加工过程的计算机控制；研究复合效果的可靠评价方法；深入研究各种复合的机制；复fu建立包括复合材料开发、复合过程设计、复合制品生产和复合效果评价等在内的系统的材料复合科学。