CN115007988B - 一种铜合金-钢复合筒形件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种铜合金‑钢复合筒形件及其制备方法，属于异种金属扩散连接技术领域，用于解决现有的异种金属连接性能不稳定、连接界面存在缺陷的问题。铜合金‑钢复合筒形件包括CuCr1Zr合金圆筒外壁、扩散层和25Cr2Ni4MoV高强钢圆筒内壁，圆筒外壁和圆筒内壁通过热等静压实现连接，扩散层是热等静压过程中在圆筒外壁和圆筒内壁之间形成的。本发明的铜合金‑钢复合筒形件及其制备方法实现了CuCr1Zr合金与25Cr2Ni4MoV高强钢的扩散连接，并且连接质量好。

Description

一种铜合金-钢复合筒形件及其制备方法
技术领域
本发明涉及异种金属扩散连接技术领域，尤其涉及一种铜合金-钢复合筒形件及其制备方法。
背景技术
随着航空航天技术的发展，很多新材料应运而生，因此，不同材料如何有效连接成为材料应用中的一个重要问题，然而复杂复合件的传统制造工艺面临诸多问题：例如，异种金属连接性能不稳定、连接界面存在缺陷、传统爆炸焊接工艺对工艺实施条件要求比较苛刻，工艺复杂且成品率低等。
发明内容
鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种铜合金-钢复合筒形件及其制备方法，至少可以解决下列技术问题之一：现有的异种金属连接性能不稳定、连接界面存在缺陷、工艺复杂、成品率低。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种铜合金-钢复合筒形件，铜合金-钢复合筒形件包括CuCr1Zr合金圆筒外壁、扩散层和25Cr2Ni4MoV高强钢圆筒内壁，圆筒外壁和圆筒内壁通过热等静压实现连接，扩散层是热等静压过程中在圆筒外壁和圆筒内壁之间形成的。
进一步的，扩散层无孔洞缺陷，扩散层的元素过渡均匀，无脆性中间相。
本发明还提供了一种铜合金-钢复合筒形件的制备方法，用于制备上述铜合金-钢复合筒形件，包括：
步骤1、将CuCr1Zr合金圆筒外壁及25Cr2Ni4MoV高强钢圆筒内壁的原材料分别进行机加工得到圆筒外壁工件和圆筒内壁工件；
步骤2、将圆筒外壁工件和圆筒内壁工件进行清洗；
步骤3、将清洗好的圆筒外壁工件和圆筒内壁工件进行干燥；
步骤4、将需连接的圆筒外壁工件和圆筒内壁工件放入电子束焊接机中进行真空电子束封焊；
步骤5、将封焊后的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV工件进行检漏；
步骤6、将检漏合格后的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV工件放入热等静压炉中，进行热等静压处理，得到CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV复合筒形件；热等静压炉腔体内压力为140MPa～200MPa；热等静压温度800℃～950℃。
进一步的，步骤1中，控制圆筒外壁和圆筒内壁的粗糙度Ra≤1.6μm。
进一步的，步骤4中，采用高真空电子束焊接，高真空电子束焊在10-4～10-1Pa的压强下进行焊接。
进一步的，步骤6中，升温速率为2℃/min～10℃/min。
进一步的，步骤6中，升压速率为0.5～1.2MPa/min。
进一步的，步骤2中，还包括对辅助工具进行清洗。
进一步的，步骤2中，将圆筒外壁工件和圆筒内壁工件先用酒精去除表面的油污，然后用有机溶剂进行超声清洗，最后用风机吹干。
进一步的，还包括：
步骤7、将CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV复合筒形件进行精加工，得到成品。
与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
(1)本发明的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV复合筒形件的制备方法通过精确控制工艺步骤以及各步骤的工艺参数能够实现CuCr1Zr合金与25Cr2Ni4MoV高强钢的扩散连接，并且连接质量好。
(2)本发明的制备方法无需添加中间过渡层，即可实现连接界面(即扩散层)无孔洞等缺陷，扩散层元素过渡均匀，无脆性中间金属相产生，且本发明的方法无需制作包套及去除包套，工艺流程简单，设备常规，适合推广应用。
(3)本发明的制备方法得到的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV复合筒形件的扩散层无孔洞等缺陷，扩散层元素过渡均匀，无脆性中间相产生，复合筒形件具有较高的结合强度，例如抗拉强度测试值为240MPa以上。
本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
图1为本发明的铜合金-钢复合筒形件的整体结构示意图；
图2为本发明的铜合金-钢复合筒形件的制备方法的工艺流程图；
图3为本发明的铜合金-钢复合筒形件的截面上的扩散层的示意图、光学显微图和扫描电镜图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对一种铜合金-钢复合筒形件及其制备方法作进一步的详细描述，这些实施例只用于比较和解释的目的，本发明不限定于这些实施例中。
随着航空航天技术的发展，很多新材料应运而生，因此，不同材料如何有效连接成为材料应用中的一个重要问题，然而复杂复合件的传统制造工艺面临诸多问题：例如，异种金属连接性能不稳定、连接界面存在缺陷、传统爆炸焊接工艺对工艺实施条件要求比较苛刻，工艺复杂(例如，需要添加中间过渡层，或者需要包套等)且成品率低等。现有工艺中尚未有CuCr1Zr合金与25Cr2Ni4MoV钢连接的工艺报道。
本发明提供了一种铜合金-钢复合筒形件，铜合金-钢复合筒形件包括CuCr1Zr合金圆筒外壁、扩散层和25Cr2Ni4MoV高强钢圆筒内壁，圆筒外壁和圆筒内壁通过热等静压实现连接，扩散层是热等静压过程中在圆筒外壁和圆筒内壁之间形成的。
本发明提供了一种铜合金-钢复合筒形件的制备方法，包括：
步骤1、将CuCr1Zr合金圆筒外壁及25Cr2Ni4MoV高强钢圆筒内壁的原材料分别进行机加工到目标所需尺寸及粗糙度得到圆筒外壁工件和圆筒内壁工件；
步骤2、将圆筒外壁工件和圆筒内壁工件及辅助工具进行清洗；
步骤3、将清洗好的圆筒外壁工件和圆筒内壁工件及辅助工具进行干燥；
步骤4、将需连接的圆筒外壁工件和圆筒内壁工件放入电子束焊接机中进行真空电子束封焊；
步骤5、将封焊后的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV工件进行检漏；
步骤6、将检漏合格后的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV工件放入热等静压炉中，进行热等静压处理，得到CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV复合筒形件；热等静压炉腔体内压力为140MPa～200MPa；热等静压温度800℃～950℃；
步骤7、将CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV复合筒形件进行精加工，得到成品。
具体的，上述步骤1中，首先将CuCr1Zr合金圆筒外壁和25Cr2Ni4MoV高强钢圆筒内壁的原材料进行磨光和粗糙度加工，考虑到待连接界面需充分接触，尽可能控制界面表面粗糙度。因此，控制圆筒外壁和圆筒内壁的粗糙度Ra≤1.6μm。
具体的，上述步骤2中，将步骤1中加工所得到的工件及夹具、游标卡尺等辅助工具先用酒精去除表面的油污，然后用有机溶剂(例如丙酮)进行超声清洗15～25min，最后用风机吹干。
具体的，上述步骤3中，将步骤2中所得到清洗好的工件及夹具等辅助工具置于真空烘烤除气炉中进行干燥、烘烤除气。具体的，真空度低于3.0×10-4Pa后开始加热，升温至150～205℃保温25～35min，390℃～500℃保温25～50min，最后缓慢降温至室温。
具体的，上述步骤4中，将步骤3中所得到烘烤除气后的工件放入电子束焊接机中进行真空电子束焊接工件两端部。考虑到工件要求焊接质量较高，需采用高真空电子束焊接，高真空电子束焊在10-4～10-1Pa的压强下进行。良好的真空条件，可以保证对熔池的“保护”，防止金属元素的氧化和烧损，适用于质量要求高的工件焊接。因此，全程真空度控制在1.0×10-1Pa以下。电子束焊接的工作原理：在真空条件下，从电子枪中发射的电子束在高电压(通常为20～300kV)加速下，通过电磁透镜聚焦成高能量密度的电子束。当电子束轰击工件时，电子的动能转化为热能，使工件材料局部熔化实现焊接。
具体的，上述步骤5中，将步骤4中焊接完成后对工件进行检漏，漏率≤10-9Pa·m3/s。
具体的，上述步骤6中，将步骤5中检漏合格后的工件置于热等静压炉中进行热等静压扩散连接处理，加压气体采用高纯氩气，纯度＞99.99％，升温速率为2℃/min～10℃/min，目标温度800℃～950℃；升压速率0.5～1.2MPa/min；压强控制在140MPa～200MPa，保温保压时间为2h～4h，保温保压完毕后断电炉冷至200℃以下开炉。
需要说明的是，上述步骤6中，考虑到异种金属的工件在加热过程中的膨胀系数不同，因此采取缓慢升温的工艺措施，升温速率为2℃/min～10℃/min。
需要说明的是，上述步骤6中，考虑到扩散最佳温度及工件金属的熔点温度。因此，控制温度为800℃～950℃。
需要说明的是，上述步骤6中，考虑到界面结合最佳压强及热等静压设备极限能力。因此，压强控制在140MPa～200MPa。
具体的，本发明的制备方法得到的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV复合筒形件的扩散层无孔洞等缺陷，扩散层元素过渡均匀，无脆性中间相产生，复合筒形件具有较高的结合强度，例如抗拉强度240MPa以上。
本发明的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV复合筒形件的制备方法通过精确控制工艺步骤以及各步骤的工艺参数能够实现CuCr1Zr合金与25Cr2Ni4MoV高强钢的扩散连接，并且连接质量好。
本发明的制备方法无需添加中间过渡层，即可实现连接界面(即扩散层)无脆性中间金属相产生，且本发明的方法无需制作包套及去除包套，工艺流程简单，设备常规，适合推广应用。
本发明的制备方法得到的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV复合筒形件的扩散层无孔洞等缺陷，扩散层元素过渡均匀，无脆性中间相产生，复合筒形件具有较高的结合强度。
需要说明的是，本发明的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV复合筒形件由于具有优良的导热效率和机械性能。因此，其可以用作航空发动机关键部件的材料。
下面来具体描述本发明的优选实施例阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
本发明的一个具体实施例，公开了一种铜合金-钢复合筒形件，如图1所示，铜合金-钢复合筒形件包括CuCr1Zr合金圆筒外壁、扩散层和25Cr2Ni4MoV高强钢圆筒内壁，圆筒外壁和圆筒内壁通过热等静压实现连接，扩散层是热等静压过程中在圆筒外壁和圆筒内壁之间形成的。
如图2所示，本发明的铜合金-钢复合筒形件采用下述的制备方法制备：
步骤1、将CuCr1Zr合金圆筒外壁和25Cr2Ni4MoV高强钢圆筒内壁进行磨光和粗糙度加工得到圆筒外壁工件和圆筒内壁工件，粗糙度Ra≤1.6μm；
步骤2、将加工所得到的工件及夹具等辅助工具先用酒精去除表面的油污，然后用丙酮有机溶剂进行超声清洗20min，最后用风机吹干，工件清洗用丙酮有机溶剂符合GB/T6026-1998标准；
步骤3、将步骤2所得到清洗后的工件及夹具等辅助工具置于真空烘烤除气炉中进行烘烤除气，真空度低于3.0×10-4Pa后开始加热，升温至200℃保温30min，400℃保温30min，最后缓慢降温至室温；
步骤4、将步骤3中所得到的工件置于电子束焊机中进行工件两端部真空封焊，全程真空度优于1.0×10-3Pa。电子束焊接的工作原理：在真空条件下，从电子枪中发射的电子束在高电压(通常为20～300kV)加速下，通过电磁透镜聚焦成高能量密度的电子束；当电子束轰击工件时，电子的动能转化为热能，使工件材料局部熔化实现焊接；
步骤5、将封焊后的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV工件进行检漏，漏率≤10-9Pa·m3/s；
步骤6、将检漏合格后的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV工件放入热等静压炉中，按照设定的加热程序(升温速率为3℃/min，升压速率0.6MPa/min)加热和充入加压气体氩气，氩气纯度＞99.99％。热等静压机腔体内压力为160MPa；热等静压温度880℃；保温保压时间控制在3.5h；保温保压完毕后断电随炉冷至200℃以下开炉，完成热等静压操作过程；
步骤7、将CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV热等静压扩散筒形件进行精加工，得到成品。
如图3所示为本实施例的铜合金-钢复合筒形件的截面上的扩散层的示意图、光学显微图和扫描电镜图。可见，本实施例的复合筒形件的扩散层无孔洞等缺陷，扩散层元素过渡均匀，无脆性中间相产生，复合筒形件具有较高的结合强度(抗拉强度测试值为241MPa，远超要求值的150MPa)。
实施例2
本发明的一个具体实施例，公开了一种铜合金-钢复合筒形件，铜合金-钢复合筒形件包括CuCr1Zr合金圆筒外壁、扩散层和25Cr2Ni4MoV高强钢圆筒内壁，圆筒外壁和圆筒内壁通过热等静压实现连接，扩散层是热等静压过程中在圆筒外壁和圆筒内壁之间形成的。
本实施例的铜合金-钢复合筒形件采用下述的制备方法制备：
步骤1、将CuCr1Zr合金圆筒外壁和25Cr2Ni4MoV高强钢圆筒内壁进行磨光和粗糙度加工得到圆筒外壁工件和圆筒内壁工件，粗糙度Ra≤1.6μm；
步骤2、将加工所得到的工件及夹具等辅助工具先用酒精去除表面的油污，然后用丙酮有机溶剂进行超声清洗25min，最后用风机吹干，工件清洗用丙酮有机溶剂符合GB/T6026-1998标准；
步骤3、将步骤2所得到清洗后的工件及夹具等辅助工具置于真空烘烤除气炉中进行烘烤除气，真空度低于3.0×10-4Pa后开始加热，升温至180℃保温27min，450℃保温30min，最后缓慢降温至室温；
步骤4、将步骤3中所得到的工件置于电子束焊机中进行工件两端部真空封焊，全程真空度优于1.0×10-3Pa。电子束焊接的工作原理：在真空条件下，从电子枪中发射的电子束在高电压(通常为20～300kV)加速下，通过电磁透镜聚焦成高能量密度的电子束。当电子束轰击工件时，电子的动能转化为热能，使工件材料局部熔化实现焊接；
步骤5、将封焊后的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV工件进行检漏，漏率≤10-9Pa·m3/s；
步骤6、将检漏合格后的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV工件放入热等静压炉中，按照设定的加热程序(升温速率6℃/min，升压速率1MPa/min)加热和充入加压气体氩气，氩气纯度＞99.99％。热等静压机腔体内压力为180MPa；热等静压温度900℃；保温保压时间控制在2.5h；保温保压完毕后断电随炉冷至200℃以下开炉，完成热等静压操作过程；
步骤7、将CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV热等静压扩散筒形件进行精加工，得到成品。
本实施例的复合筒形件的扩散层无孔洞等缺陷，扩散层元素过渡均匀，无脆性中间相产生，复合筒形件具有较高的结合强度(抗拉强度测试值为241MPa，远超要求值的150MPa)。
实施例3
本发明的一个具体实施例，公开了一种铜合金-钢复合筒形件，铜合金-钢复合筒形件包括CuCr1Zr合金圆筒外壁、扩散层和25Cr2Ni4MoV高强钢圆筒内壁，圆筒外壁和圆筒内壁通过热等静压实现连接，扩散层是热等静压过程中在圆筒外壁和圆筒内壁之间形成的。
本实施例的铜合金-钢复合筒形件采用下述的制备方法制备：
步骤1、将CuCr1Zr合金圆筒外壁和25Cr2Ni4MoV高强钢圆筒内壁进行磨光和粗糙度加工得到圆筒外壁工件和圆筒内壁工件，粗糙度Ra≤1.6μm；
步骤2、将加工所得到的工件及夹具等辅助工具先用酒精去除表面的油污，然后用丙酮有机溶剂进行超声清洗20min，最后用风机吹干，工件清洗用丙酮有机溶剂符合GB/T6026-1998标准；
步骤3、将步骤2所得到清洗后的工件及夹具等辅助工具置于真空烘烤除气炉中进行烘烤除气，真空度低于3.0×10-4Pa后开始加热，升温至200℃保温30min，400℃保温30min，最后缓慢降温至室温；
步骤4、将步骤3中所得到的工件置于电子束焊机中进行工件两端部真空封焊，全程真空度优于1.0×10-3Pa。电子束焊接的工作原理：在真空条件下，从电子枪中发射的电子束在高电压(通常为20～300kV)加速下，通过电磁透镜聚焦成高能量密度的电子束。当电子束轰击工件时，电子的动能转化为热能，使工件材料局部熔化实现焊接；
步骤5、将封焊后的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV工件进行检漏，漏率≤10-9Pa·m3/s；
步骤6、将检漏合格后的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV工件放入热等静压炉中，按照设定的加热程序(升温速率6℃/min，升压速率0.9MPa/min)加热和充入加压气体氩气，氩气纯度＞99.99％。热等静压机腔体内压力为180MPa；热等静压温度880℃；保温保压时间控制在4h；保温保压完毕后断电随炉冷至200℃以下开炉，完成热等静压操作过程；
步骤7、将CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV热等静压扩散筒形件进行精加工，得到成品。
本实施例的复合筒形件的扩散层无孔洞等缺陷，扩散层元素过渡均匀，无脆性中间相产生，复合筒形件具有较高的结合强度(抗拉强度测试值为242MPa，远超要求值的150MPa)。
发明人在研究过程中进行了深入研究，现将研究过程中的一些数据作用对比数据进行比较。
对比例1
本对比例公开了一种铜合金-钢复合筒形件，铜合金-钢复合筒形件包括CuCr1Zr合金圆筒外壁、扩散层和25Cr2Ni4MoV高强钢圆筒内壁，圆筒外壁和圆筒内壁通过热等静压实现连接，扩散层是热等静压过程中在圆筒外壁和圆筒内壁之间形成的。
本对比例的铜合金-钢复合筒形件采用下述的制备方法制备：
步骤1、将CuCr1Zr合金圆筒外壁和25Cr2Ni4MoV高强钢圆筒内壁进行磨光和粗糙度加工得到圆筒外壁工件和圆筒内壁工件，粗糙度Ra≤1.6μm；
步骤2、将加工所得到的工件及夹具等辅助工具先用酒精去除表面的油污，然后用丙酮有机溶剂进行超声清洗25min，最后用风机吹干，工件清洗用丙酮有机溶剂符合GB/T6026-1998标准；
步骤3、将步骤2所得到清洗后的工件及夹具等辅助工具置于真空烘烤除气炉中进行烘烤除气，真空度低于3.0×10-4Pa后开始加热，升温至180℃保温25min，480℃保温35min，最后缓慢降温至室温；
步骤4、将步骤3中所得到的工件置于电子束焊机中进行工件两端部真空封焊，全程真空度优于1.0×10-3Pa；
步骤5、将封焊后的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV工件进行检漏，漏率≤10-9Pa·m3/s；
步骤6、将检漏合格后的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV工件放入热等静压炉中，按照设定的加热程序(升温速率15℃/min，升压速率1.5MPa/min)加热和充入加压气体氩气，氩气纯度＞99.99％。热等静压机腔体内压力为100MPa；热等静压温度780℃；保温保压时间控制在3h；保温保压完毕后断电随炉冷至200℃以下开炉，完成热等静压操作过程；
步骤7、将CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV热等静压扩散筒形件进行精加工，得到成品。
本对比例的铜合金-钢复合筒形件结合界面存在微小孔隙，结合强度低(测试值为120MPa)。
对比例2
本对比例公开了一种铜合金-钢复合筒形件，铜合金-钢复合筒形件包括CuCr1Zr合金圆筒外壁、扩散层和25Cr2Ni4MoV高强钢圆筒内壁，圆筒外壁和圆筒内壁通过热等静压实现连接，扩散层是热等静压过程中在圆筒外壁和圆筒内壁之间形成的。
本对比例的铜合金-钢复合筒形件采用下述的制备方法制备：
步骤1、将CuCr1Zr合金圆筒外壁和25Cr2Ni4MoV高强钢圆筒内壁进行磨光和粗糙度加工得到圆筒外壁工件和圆筒内壁工件，粗糙度Ra≤1.6μm；
步骤2、将加工所得到的工件及夹具等辅助工具先用酒精去除表面的油污，然后用丙酮有机溶剂进行超声清洗28min，最后用风机吹干，工件清洗用丙酮有机溶剂符合GB/T6026-1998标准；
步骤3、将步骤2所得到清洗后的工件及夹具等辅助工具置于真空烘烤除气炉中进行烘烤除气，真空度低于3.0×10-4Pa后开始加热，升温至170℃保温30min，460℃保温45min，最后缓慢降温至室温；
步骤4、将步骤3中所得到的工件置于电子束焊机中进行工件两端部真空封焊，全程真空度优于1.0×10-3Pa；
步骤5、将封焊后的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV工件进行检漏，漏率≤10-9Pa·m3/s；
步骤6、将检漏合格后的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV工件放入热等静压炉中，按照设定的加热程序(升温速率5℃/min，升压速率0.7MPa/min)加热和充入加压气体氩气，氩气纯度＞99.99％。热等静压机腔体内压力为150MPa；热等静压温度750℃；保温保压时间控制在2h；保温保压完毕后断电随炉冷至200℃以下开炉，完成热等静压操作过程；
步骤7、将CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV热等静压扩散筒形件进行精加工，得到成品。
本对比例的铜合金-钢复合筒形件结合界面扩散层较浅，平均扩散厚度仅为1μm，结合强度低(测试值为147MPa)。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种CuCr1Zr铜合金-25Cr2Ni4MoV钢高强度复合筒形件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、将CuCr1Zr合金圆筒外壁及25Cr2Ni4MoV高强钢圆筒内壁的原材料分别进行机加工得到圆筒外壁工件和圆筒内壁工件；控制圆筒外壁和圆筒内壁的粗糙度Ra≤1.6μm；
步骤2、将圆筒外壁工件和圆筒内壁工件先用酒精去除表面的油污，然后用丙酮有机溶剂进行超声清洗15～25min，最后用风机吹干，所述丙酮有机溶剂符合GB/T 6026-1998标准；
步骤3、将清洗好的圆筒外壁工件和圆筒内壁工件置于真空烘烤除气炉中进行干燥、烘烤除气；真空度低于3.0×10-4Pa后开始加热，升温至150～205℃保温25～35min，390℃～500℃保温25～50min，最后缓慢降温至室温；
步骤4、将需连接的圆筒外壁工件和圆筒内壁工件放入电子束焊接机中进行真空电子束封焊工件两端部；所述真空电子束封焊采用高真空电子束焊接，高真空电子束焊在10-4～10-1Pa的压强下进行焊接；
步骤5、将封焊后的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV工件进行检漏，漏率≤10-9Pa·m3/s；
步骤6、将检漏合格后的CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV工件放入热等静压炉中，进行热等静压扩散连接处理，得到CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV复合筒形件；热等静压炉腔体内压力为140MPa～200MPa，升压速率为0.5～1.2MPa/min；热等静压温度880℃～950℃，升温速率为2℃/min～10℃/min；保温保压时间为2h～4h，保温保压完毕后断电炉冷至200℃以下开炉；
所述CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV复合筒形件包括CuCr1Zr合金圆筒外壁、扩散层和25Cr2Ni4MoV高强钢圆筒内壁，所述扩散层是热等静压过程中在圆筒外壁和圆筒内壁之间形成的，扩散层无孔洞缺陷，所述扩散层的元素过渡均匀，无脆性中间相；所述复合筒形件的结合强度为抗拉强度240MPa以上。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，还包括对辅助工具进行清洗。
3.根据权利要求1或2任一项所述的制备方法，其特征在于，还包括：
步骤7、将CuCr1Zr-25Cr2Ni4MoV复合筒形件进行精加工，得到成品。
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