用光学显微镜、电子探针、扫描电镜、能谱分析及反复弯曲试验等方法,研究了铜芯与钢管组成的铜钢双金属棒及内层为铜管的铜钢双层管的界面扩散复合行为,并分析了表面处理方法、压力、扩散温度和扩散时间等工艺因素对结合强度的影响.铜钢双金属棒的研究结果表明,冷变形后扩散处理的铜钢界面结合良好.界面处发生了铜原子与铁原子的互扩散,且铁向铜中的扩散距离远大于铜向钢中的扩散距离.由于铜中含氧量较高,在界面附近铜侧出现了弥散分布的Fe2O3.根据氧化铁在铜中的分布确定了铁在铜中的扩散距离,得出了铁向铜中的扩散距离与扩散温度和扩散时间的定量关系.铜钢双层管经过两次形变扩散也可实现良好的结合,但两次形变扩散对结合的作用不同.第一次形变扩散使铜钢界面实现初结合,但结合强度较低.第二次形变扩散对结合强度起决定性作用.在第二次扩散中,随扩散温度的提高,两种金属的结合强度大大提高;随扩散时间的延长,结合强度先增加后趋于稳定,与一定的扩散温度相对应,扩散时间有一最佳值.在铜钢双层管的铜管中填充液体介质后密封端头,加热时液体介质汽化膨胀产生内压力作用于管壁.在内压力作用下的铜钢双层管的扩散复合试验结果表明,所选的液体介质对铜管加热时无腐蚀作用,其汽化膨胀产生的内压力可使两种金属的表面紧密接触,促进了界面的扩散复合,一次扩散就可实现牢固的冶金结合.