CN1407925A - 冶金结合的具有弯曲表面的层状制品 - Google Patents

Abstract

一种具有弯曲表面的层状制品，由一种支撑金属与一种被支撑金属冶金结合制成。

Description

冶金结合的具有弯曲表面的层状制品

发明领域：

本发明涉及类似或不相类似金属的成型层状制品。

发明背景：

多层，特别是双层金属制品被用于单一金属无法满足一种应用的物理、化学或经济性要求的情况。这些制品的例子是必须防腐蚀或化学惰性的容器，如在腐蚀条件下使用的热交换器管。满足这些要求的金属，如铜、金或铂可能强度不足或者单独使用过于昂贵。将这些金属与一层强度更好或不那么昂贵的金属，如钢结合是一种提供强度或减少费用的方法。连接这些层的很多方法已被开发。它们的适用性有赖于制品的用途。长期的高温使用对层间结合的要求尤其严格。

在结合金属层的方法中，一种较为普遍的方法是使用活动衬套，即不与基质金属结合的衬套或插入物。然而，层间结合的缺乏不利地影响了通过该制品各层的热传导的效率。因此，活动衬套不适用于那些需要在金属层之间有良好热传导的应用。另外，由于活动衬套没有与基质金属相结合，它不能防止可能发生的破裂，尤其是在高温或高流速条件下。

对于各层间需要结合的情况，可以使用不同的结合方法。其中的一种是使用有机或无机粘合剂的粘合性结合。这种结合技术由于粘合剂的温度耐受性而受到限制。另外，这种粘合剂层通常比它结合的金属层的热导率差，从而影响了通过结合的各层的热传导。

爆炸包覆(Gold Bulletin，第10卷，2期，34-37页，1977年4月2日)提供了金属与金属的结合。在此方法中，一种爆炸物被涂敷于一个金属层上。引爆后，爆炸力驱使被涂敷的金属层作用于第二个金属层，从而实现结合。然而，这种结合经常在强度或覆盖上不均匀，这是由于爆炸的冲击波特性引起对金属的冲击压力有所变化。出于同样的原因，结合的界面可能具有波纹，从而使金属层具有不均匀的厚度。这种方法的另一个缺点是爆炸力可以引起金属的操作硬化，而这并不总是想要的。另外，爆炸包覆不适合于当一种金属不具有经受在层间得到可接受结合所必需的爆炸力的强度的情况。同时，由于其特性，这种方法对其应用强加了安全要求，而这可能难于控制。

通过将各层辊压或压锻在一起来生产结合的层状金属制品是已知的，但其只适合于平面制品如片状物。对于非平面的制品，辊压通常是不可能的，而压锻也只能用与制品形状相匹配的工具来完成，即冲模。对于较大的制品以及制造各种大小和长度的制品，这种方法可以是惊人地昂贵。

实践中电镀只用于薄层用途，并且并非所有的金属都可以被电镀。焊接涂覆受限于那些形状和大小允许焊接设备进入的制品。共挤出仅可用于那些流变学性质在挤出温度时非常匹配的金属。需要匹配的流变学性质限制了可以共挤出的材料的结合。气压结合或热等压压制被用来使金属结合。其在高压釜中进行，而一般的温度是1100到1700℃，压力为10000到15000psi(70-100MPa)。这种方法不适用于对容器或管子的内表面设置衬套。

需要非平面的以均匀冶金方式结合的不同性质金属的层状制品，以及制备这种制品的方法。

发明概述：

本发明的一个目标是提供冶金结合的层状制品，其在至少一个表面上是防腐蚀的，如腐蚀条件下热交换器使用的管材。

本发明提供了一种具有弯曲表面的层状制品，包括一个支撑金属的非平面层和一个锻造的被支撑金属的非平面层，其中支撑和被支撑金属层在一个基本上完全结合的界面区域上冶金地结合，界面区域基本由支撑金属和被支撑金属构成。被支撑金属或被支撑层也叫做应用金属或应用层。

本发明另一个实施方案涉及一种由支撑金属外层和一种锻造的被支撑金属内层构成的管子，其中所述的支撑和被支撑金属层在一个基本上完全结合的界面区域上冶金地结合，所述的界面区域基本由所述支撑金属和所述被支撑金属构成。

本发明的另一个实施方案涉及制备具有弯曲表面的层状制品的一种方法，包括：提供一个锻造的被支撑金属非平面层；提供一个支撑金属非平面层；抛光所述的被支撑金属和支撑金属层的配合面；对准抛光后的被支撑金属和支撑金属层的配合面；相对于支撑层，机械地扩张被支撑层；相对于支撑层，通过对被支撑层施以液压压力来扩张被支撑层；对被支撑层施以气动压力并加热该制品至不超过低熔点金属绝对熔点的98％至多几天时间；冷却该制品。

本发明的另一个实施方案涉及一种生产管子的方法，包括：提供一个管状支撑金属外层，以及一个管状锻造的被支撑金属内层；抛光内层的外配合表面和外层的内配合表面；将内层插入到外层中；相对于外层，机械地扩张内层；相对于外层，通过施以液压压力来扩张内层；对内层施以气动压力并加热该制品到不超过低熔点金属绝对熔点的98％至多几天时间；冷却该制品。

附图简述：

图1是一个金-衬套的Inconel管子的横截面元素分布曲线图，所述的管子按照本发明制造。

图2是图1的详图。

发明详述

本发明提供了一种具有弯曲表面的层状制品，包括一个支撑金属的非平面层和一个锻造的被支撑金属的非平面层，其中支撑和被支撑金属层在一个基本上完全结合的界面区域上冶金地结合，界面区域基本由支撑金属和被支撑金属构成。被支撑金属或被支撑层也叫做应用金属或应用层。

在一个实施方案中，本发明涉及一种由第一金属外层和第二金属内层，也叫做衬套构成的管子。其中的一层必须是，并且二者可能都是锻造的金属。在一个优选实施方案中，该层状制品为一种管子，其中内层或衬套为一种金属，选自铂、钯、金、银、铜、铑和铱，以及含有至少一种上述金属的合金，外层为一种金属，选自铁、镍、铜，以及含有至少一种上述金属的合金。

“金属”在此包括那些在室温时为固态的元素金属，如钢、不锈钢、镍-铜合金(如Monel系列合金)、或基于铁的合金(例如Incoloy系列合金)或基于镍的合金（例如Inconel或Haynes或Hastelloy系统合金)、或青铜、黄铜等。详尽的金属列表可以在The MetalsHandbookDesk Edition，H.E.Boyer and T.L.Gall，Eds.，American Society of Materials，Metals Park，Ohio，1985(金属手册，Desk版，H.E.Boyer和T.L.Gall主编，美国材料学会，金属分会，俄亥俄，1985)中找到。根据本发明生产的层状金属制品可以具有由相同化学组成的金属构成的各层。这种情况是例如锻造的被支撑层被结合到具有相同化学组成的铸造的支撑层。

被支撑层通常是锻造的金属，并且通常是双层金属制品中两层中强度较低或较贵的一层。优选的被支撑层金属包括那些抗氧化或抗化学进攻的金属，如铂、金、钯、银、铑和铱，以及含有至少一种上述金属的合金。如果使用多于一层金属来制造根据本发明的多层制品，则每个应用层为一个被支撑层。支撑金属层可以是锻造的，但并非必要。

术语“锻造的”指通过热或冷塑性变形通常从铸件形态成型的金属，如通过轧制和锻压。变形的作用是破坏铸件的粗颗粒状、树枝状的结构，来制作一种更加均匀的、细颗粒状的结构。一些用来成型金属的方法如“Manufacturing Processes for EngineeringMaterials”，Serope Kalpakjian，Addison-Wesley，Reading，MA(1985)中所述。对于本发明的目的，如果较大部分质量的被支撑层是锻造的，优选大于80％为锻造的，更加优选大于90％为锻造的，最优选大于95％为锻造的，被支撑层就被认为是锻造的。

优选的支撑金属包括铁、镍和铜，以及含有至少一种上述金属的合金，如钢、不锈钢、镍-铜合金(如Monel系列合金)、基于铁的合金(例如Incoloy系列合金)、基于镍的合金(例如Inconel或Haynes或Hastelloy系列合金)、或青铜、黄铜等。成型被支撑金属的方法取决于被支撑金属件的最终形式或形状。平板可以是铸造的或是锻造的，片材应该为锻造的，管子可以是离心铸造的，或者可以是拉拔的，在这种情况下金属是锻造的。更加复杂的形式可以锻压，在此情况下金属是锻造的。

本发明还提供了一种制造上述制品的方法。将被支撑和支撑层成型，以使它们的配合表面，即将要被结合的表面尽可能具有一致的形状和尺寸，从而最大限度地减少要得到配合表面之间紧密接触和基本上完全结合所需的工作量。

支撑层的表面用打磨来抛光，优选抛光到至少大约RMS 8的表面粗糙度，按照ANSI/ASME B46.1-1985测定，然后清洗表面，如通过脱脂、浸渍等方法。如果支撑金属在加工成层状制品的过程中易被氧化或腐蚀，则必须采取步骤以防止氧化。氧化可以影响结合，使其强度降低或结合不够完全。防止氧气与将要结合的金属表面接触的一种方法是施涂一种薄金属保护涂层，该金属是抗氧化的，如金、银或本技术领域其它熟知的金属。这种保护涂层，也叫作flash或strike，可以通过电镀或无电涂布或其它方法施涂。其厚度一般为大约0.1微米。防止氧化的另一种方法是将层间的区域抽空，从而防止加热过程中出现氧化。然而，由于完全抽空是不可能的，尤其是大型制品的情况，因此优选施涂一种抗氧化金属保护涂层。

类似地清洗被支撑层，如果必要，加以保护涂层。如果被支撑层或支撑层二者之一是由抗氧化的金属制成，如果可能，则优选另一层上的任何保护涂层由相同的抗氧化金属制成，目的是得到支撑层和被支撑层之间更好的结合。如果两层都必需加以保护涂层，优选对两层使用相同的抗氧化金属，以促进被支撑层和支撑层之间更好的结合。

如果保护涂层被施涂到被支撑层，如上所述，其又必须是锻造的金属，则保护涂层不必锻造。

在上述表面制备之后，被支撑层和支撑层用下面的方法结合：

将被支撑金属和支撑金属的配合表面对准。在支撑层为一根将被加衬套的管子的情况下，被支撑层也是管子，其外直径只略微小于支撑管子的内直径。直径的差别不大于使内管插入到外管而不结合所需的大小。

首先将被支撑层机械地压向支撑层。在被支撑层为支撑金属管中衬套的情况下，衬套被机械地压向支撑管的管壁，例如通过拉拔一根心轴，使其通过被支撑管层的方法。

在此时，层间区域可以任选地被抽空，从而除去夹带的气体，特别是空气。如果抽空被用于防止后续加热步骤过程中的氧化，对穿过一层或其它层以到达各层间界面而制成的一个或多个孔施用真空，来抽去残留在配合表面之间的任何气体。抽空后，这些孔被密封。

然后将被支撑层用液压的方法压向支撑层。如果被支撑层位于制品的内表面，该制品可以被充以一种液体，如水，然后施加压力使配合表面更加紧密地接触。施加的压力大小取决于被支撑层和支撑层的屈服强度。该压力应足以使被支撑层屈服并使其移动，与支撑层紧密接触。因而，该压力应该大于构成被支撑层的金属的屈服强度。很多金属和合金的屈服强度在The Metals HandbookDesk Edition，H.E.Boyer and T.L.Gall，Eds.，American Society of Materials，Metals Park，Ohio，1985中给出。屈服强度的测定按照ASTM方法E8-99实施。如果支撑层可以被机械地或通过液压压制步骤中的反向压力支撑，则施加的压力可以大于支撑层的屈服强度。如果被支撑层位于制品的外表面，则压力被施加到制品的外表面，方法取决于制品的几何形状。例如，如果制品是球形的，并且被支撑层位于球体表面，则将球体浸入一种液体中，然后对该液体施加压力。当液压压制完成后，将液压液体除去并干燥制品。

然后对被支撑层施加适当的惰性气体压力，加热制品来完成结合。加热的温度足以造成被支撑金属和支撑金属之间冶金结合的形成。在此，“冶金结合”表示一种结合，其中被支撑层和支撑层中的金属原子互相扩散。施加足够的压力和热量以足够的时间来引起扩散结合或冶金结合。通过用一种惰性气体，如氩气气动地加压被支撑层来施加压力。施加的压力仅为当冶金结合形成时，将被支撑层紧紧地固定于支撑层上所必需的压力。700到3000kPa的压力一般就足够了，优选为1500到2500kPa。这个压力低于气压结合所用的压力。

在此步骤中，冶金结合主要归因于所施用的温度，压力只有次要的影响。该温度取决于金属，但低于热等压压制所使用的温度。该温度可以接近低熔点金属的绝对熔点。与低熔点金属的绝对熔点的接近程度由加热装置的温控精度及准确度确定，以及低熔点金属的下垂或蠕变趋势，反过来这又将受制品形状的影响。然而，在多数情况下，都应该可以加热到低熔点金属绝对熔点的98％以内。优选地，加热过程中的温度应该为低熔点金属绝对熔点的50-95％。加热持续最多几天时间，优选1到24小时，更加优选5到15小时，最优选8到12小时。其次，该温度应能使在合理的时间内可以发生显著的互相扩散。这可以由扩散系数估计出，扩散系统可以在文献中得到(例如，Smithell的Metals Reference Book，E.A.Brandes，G.B.Brook及C.J.Smithell，Butterworth-Heinemann，Boston，MA(1998)，第13-1页)

令人惊奇地发现，如果省略了施加机械力或施加液压压力，则层间冶金结合的质量就会降低。

如果成品需要应用一个或多个额外的相同层或另一种被支撑金属层，上述过程可以被重复。得到的制品包含冶金结合在一起的被支撑层和支撑层。在被支撑层和支撑层之间的界面处存在一个金属互相扩散的区域，称之为界面区域。如果结合不同的金属，则界面区域包含构成两层的金属的合金。该合金通过冶金结合步骤中各种金属的互相扩散形成。在化学相同的金属结合的情况，界面区域由来自被支撑层和支撑层二者中的原子构成。必须有一定的互相扩散来实现冶金结合。完全的互相扩散是不可取的，因为其破坏了将支撑金属铺设于被支撑金属上的目的。界面区域的厚度因此应该小于被支撑层或支撑层的厚度。界面区域的厚度为几微米就足够了，界面区域由在层状制品的横截面上测量来确定。“100-0”厚度为从金属组合物首先停止在单纯的被支撑层的位置到金属组合物变成单纯的支撑层的位置之间的距离，由某种技术如能量分散光谱(ECD)来测定。有时测量“90-10”厚度更加容易一些，即从至少一种被支撑层组分降到构成被支撑层的材料中其浓度的90％时的位置到同样组分降到该浓度的10％时的位置之间的距离。

界面区域的厚度，在此定义为“90-10”厚度，应该优选地小于被支撑层初始厚度的150％。更加优选地小于被支撑层初始厚度的50％。最优选小于被支撑层初始厚度的25％。

“基本上完全在界面区域结合”表示至少80％的界面区域是结合的，优选90％，更加优选95％，最优选100％。

如果对抛光后的被支撑层和支撑层表面的任何一个或两者都已经施涂了抗氧化涂层，则界面区域基本上由构成被支撑层和支撑层的金属的合金组成。如果被支撑层和/或支撑层在各层的接触表面上具有抗氧化涂层，则得到的界面区域仍然基本上由构成被支撑层和支撑层的金属的合金组成，因为抗氧化涂层的厚度很小。

如果要应用第二个被支撑层，则重复上述步骤。

实施例：

被支撑层和支撑层配合表面的粗糙度如美国机械工程师学会(ASME)的规定ASMEB46.1-1995中所述测定被并报告为“RMS”数。层间结合的存在由超声波实验测定(UT)。该技术利用声波的传递来测定是否存在结合。如果存在结合，则声波穿过层状制品并测定出层状制品的厚度。如果不存在结合，则声波只透过支撑金属部分，并且只测定出这部分的厚度，测定方法根据美国材料学会手册，17卷：非破坏性测定和质量控制，ASM，金属分会，OH，231页(American Societyfor Materials，Volume17：Nondestructive Evaluation andQuality Control，ASM，Metals Park，OH，P231)中给出的方法。被支撑层和支撑层金属互相扩散区域的厚度通过扫描电子显微镜方法和X-射线电子分散性分析(EDAX)相关元素分布来测定。具有至少10微米的厚度和含有至少10原子％的扩散元素的结合对于本发明目的就被认为是冶金的。这种结合也可由金相学的检查来检测到，即通过高放大倍数光学显微镜或扫描电子显微镜对从结合制品上切割下来的横截面进行检测。该显微照片将清楚地表明被支撑和支撑金属之间间隙的存在，以及氧化层或其它干涉层在金属界面处的存在。

形成冶金结合所必需的时间和温度的估计在此以金和镍的例子展示。平均渗透距离x，即发生明显量的扩散的距离，可以由费克扩散定律的近似解估计(Structure and Properties of Alloys，R.M.Brick，R.B.Gordon，and A.Phillips，McGraw-Hill(1965)p.84)：

             x²＝D·t             (1)其中D为以厘米²/秒表示的扩散率，t为以秒表示的时间。D可以用方程式2估计：

             D＝A·exp(-Q/RT)     (2)其中A为0.034±0.007厘米²/秒，Q为42.0±0.4千卡/摩尔，R为气体常数，T为绝对温度。A及Q的值从D.N.Kuhl，K.Hirano，andM.Cohen：ActaMet.，11，1(1963)得到。在850℃(1123°K)，从方程式2得到的D值为2.3×10^-10cm²/sec。将D的这个值用于方程式1，发现在850℃下10小时后，上述提到的明显扩散区域的厚度为约30微米。这与下述实施例1中描述的90∶10到10∶90区域的50微米厚度很好地吻合。实施例1：

本实施例描述了根据本发明一个优选实施方案，以金为衬套的Inconel600合金管的制造。Inconel管为支撑层，金衬套为被支撑层。Inconel管外直径为26.7mm，内直径为20.9mm，长度不足1米。金衬套为一个同样长度的锻造管，其外直径为20.50mm，内直径为18.50mm。Inconel管的内表面被打磨成RMS 8的抛光，然后洗涤，首先用热Oakite#3肥皂溶液来脱脂。接着用硫酸和盐酸的溶液(7.9体积％的93％硫酸，12体积％的32％盐酸及余量的水混合)进行酸浸渍。浸渍时间为10到20分钟。然后将管子用去离子水漂洗0.5到1分钟。然后管子在硝酸水溶液中浸渍20分钟，(用20体积％的68％硝酸和80体积％的水混合制成)。然后用去离子水漂洗0.5到1分钟并干燥。肉眼观察管子，如果看到任何异常的区域，则重复浸渍步骤。

金管通过用适当的溶剂脱脂，然后用硝酸(用20体积％的68％硝酸与水制成的水溶液)酸洗来处理。然后用去离子水漂洗0.5到1分钟并干燥。

金衬套在心轴上环锻并被拉拔成Inconel管。然后穿过金衬套拉拔一个扩张塞或心轴来机械地扩张衬套。递增的更大扩张塞穿过金衬套拉拔，直到计算得到的金衬套外直径在Incohel管内直径的允许范围内。联合的Inconel-金结构在此称为“该管”。

在该管每端，Inconel和金之间的接缝用镍铜焊密封。在沿着管子的间隔处仅穿过Inconel层钻孔，并连接装置用来抽空金层与Inconel层之间的空间。该空间被抽空。该管然后被充以水，在室温下施加20MPa的液压压力几个小时。撤去压力，排空管子并干燥。然后该管用一种惰性气体，如氩气加压至大约700kPa并加热至1050°K到1150°K大约8小时。冷却并减压后，检测该管以确定结合的程度(超声波检测不能测定出结合的质量，它只能确定是否存在结合)。对该管的超声波检测表示在99％的管子表面上存在结合。制备了该管的金相学横截面，并证实金衬套与Inconel的结合。没有证据表明在金-Inconel界面上存在污染。测定了元素分布，其确定了在厚度方向上结合延伸了大约250微米。在示意图中这是从首先看到金含量开始从100原子％下降的位置，到示意图1和图2中首先看到金含量达到0原子％位置的距离。从金含量为90原子％的位置到金含量为10原子％的位置的距离为50微米。对比例A

各个管子按照实施例1描述的方式制备，并按描述的方式联合，不同之处是机械扩张步骤被省略。该管用超声波检测，确定在衬套与支撑金属之间不存在结合。这表明机械扩张步骤是实现冶金结合的必要步骤。对比例B

各个管子按照实施例1描述的方式制备，并按描述的方式联合，不同之处是液压扩张步骤被省略。扩散结合在两步中完成：首先在775°K下进行10小时，然后在1125°K下进行10小时。进行超声波检测并表明存在有限的冶金结合。在大约66％的管子表面上存在结合。这表明液压扩张步骤是实现完全冶金结合的必要步骤。对比例C

各个管子按照实施例1描述的方式制备，在本实施例中，机械扩张按照实施例1描述的方法进行。而代替实施例1中继续进行的步骤，尝试通过爆炸结合来得到冶金结合。金衬套用爆炸物涂布，然后引爆它。该步骤被重复直至超声波检测显示沿着Inconel管的长度和圆周有最少20％的结合。随后密封该管，并如实施例1所述进行扩散结合处理。然后该管进行完全的超声波检测，发现结合程度大约为20％，这表明爆炸结合不足以实现完全的冶金结合。对比例D

本实施例如实施例1所述进行，只是管子有几米长。尽管采用了实施例1的步骤，但分析显示在层间只有很少的结合。检测各层表明在各表面存在氧化物。这表明对大型制品的抽空是不完全的，仍然存在足够的空气从而氧化了表面并干扰了冶金结合的形成。实施例2

本实施例按照实施例D进行，只是管子的表面处理以不同方式进行。在清洗Inconel管之后，将其浸入到一种适用于无电镀金的浴液中，从而使约0.1微米厚的金层沉积在表面上。接下来，管子按照实施例1所述处理。金相学检测表明很好地建立了冶金结合，在界面上没有任何氧化物的迹象。这些氧化物会抑制金属间的结合。没有对该管作超声波检测。无电镀金的好处是其保护了Inconel管表面在扩散结合步骤中不受氧化。这对大型管子尤其重要，因为有效地抽空环形空间是困难的，残留的空气很可能继续存在。

Claims (44)

1.一种具有弯曲表面的层状制品，包括一个支撑金属的非平面层和一个锻造的被支撑金属的非平面层，其中所述支撑和被支撑金属层在一个基本上完全结合的界面区域上冶金地结合，且所述界面区域基本由所述支撑金属和所述被支撑金属构成。

2.权利要求1的层状制品，进一步包括第二个锻造的被支撑金属的非平面层。

3.权利要求1的层状制品，其中被支撑金属选自铂、钯、金、银、铜、铑和铱，以及含有至少一种这些金属的合金，并且支撑金属选自铁、镍、铜，以及含有至少一种这些金属的合金。

4.权利要求3的层状制品，其中被支撑金属为金，并且支撑金属为一种镍的合金。

5.权利要求3的层状制品，其中被支撑金属为钯，并且支撑金属为一种镍的合金。

6.权利要求1的层状制品，其中界面区域的厚度小于被支撑金属层初始厚度的150％。

7.权利要求1的层状制品，其中界面区域的厚度小于被支撑金属层初始厚度的50％。

8.权利要求1的层状制品，其中界面区域的厚度小于被支撑金属层初始厚度的25％。

9.一种制备具有弯曲表面的层状制品的方法，包括：

提供一个锻造的被支撑金属非平面层；提供一个支撑金属非平面层；抛光所述被支撑和支撑金属层的配合面；对准抛光后的被支撑和支撑金属层的配合面；相对于支撑层，机械地扩张被支撑层；相对于支撑层，通过对被支撑层施以液压压力来扩张被支撑层；对被支撑层施以气动压力并将该制品加热到最高达低熔点金属绝对熔点的98％至多几天时间；冷却该制品。

10.权利要求9的方法，其中制品被加热到低熔点金属绝对熔点的50-95％之内。

11.权利要求9的方法，其中制品被加热1至24小时。

12.根据权利要求9的方法，进一步包括在所述抛光步骤之后，对被支撑层或支撑层或两者的抛光后表面施涂一种约0.1μm厚的抗氧化金属层。

13.根据权利要求12的方法，其中抗氧化金属为金。

14.根据权利要求12的方法，其中抗氧化金属为钯。

15.根据权利要求9的方法，其中支撑和被支撑层的配合表面被抛光到至少大约RMS 8的表面粗糙度。

16.根据权利要求9的方法，进一步包括抽空被支撑和支撑层之间的空间。

17.根据权利要求9的方法，进一步包括抽空被支撑和支撑层之间的空间，所述抽空在机械扩张步骤和液压扩张步骤之间进行。

18.根据权利要求9的方法，其中支撑金属层为一种镍的合金，且被支撑金属层为金。

19.根据权利要求9的方法，其中支撑金属层为一种镍的合金，且被支撑金属层为钯。

20.根据权利要求9的方法，其中界面区域的厚度小于被支撑金属层初始厚度的150％。

21.根据权利要求9的方法，其中界面区域的厚度小于被支撑金属层初始厚度的50％。

22.根据权利要求9的方法，其中界面区域的厚度小于被支撑金属层初始厚度的25％。

23.一种由支撑金属外层和锻造的被支撑金属内层构成的管子，其中所述支撑和被支撑金属层在一个基本上完全结合的界面区域上冶金地结合，且所述界面区域基本由所述支撑金属和所述被支撑金属构成。

24.权利要求23的管子，其中被支撑金属选自铂、钯、金、银、铜、铑和铱，以及含有至少一种这些金属的合金，并且支撑金属选自铁、镍、铜，以及含有至少一种这些金属的合金。

25.权利要求24的管子，其中支撑层为一种镍的合金，且被支撑层为金。

26.权利要求24的管子，其中支撑层为一种镍的合金，且被支撑层为钯。

27.权利要求25的管子，其中支撑和被支撑层呈环形横截面。

28.权利要求27的管子，其中界面区域的厚度小于被支撑金属内层初始厚度的150％。

29.权利要求27的管子，其中界面区域的厚度小于被支撑金属内层初始厚度的50％。

30.权利要求27的管子，其中界面区域的厚度小于被支撑金属内层初始厚度的25％。

31.一种生产管子的方法，包括：

提供一个管状支撑金属外层，以及一个管状锻造的被支撑金属内层；抛光内层的外配合表面和外层的内配合表面；将内层插入到外层中；相对于外层，机械地扩张内层；相对于外层，通过施以液压压力来扩张内层；对内层施以气动压力并将该制品加热到最高达低熔点金属绝对熔点的98％至多几天时间；冷却该管。

32.根据权利要求31的方法，进一步包括在所述抛光步骤之后，对内层或外层或两者的抛光后表面施涂一种约0.1μm厚的抗氧化金属层。

33.根据权利要求32的方法，其中抗氧化金属为金。

34.根据权利要求32的方法，其中抗氧化金属为钯。

35.根据权利要求31的方法，其中管子被加热到低熔点金属绝对熔点的50-95％。

36.根据权利要求31的方法，其中管子被加热1至24小时。

37.根据权利要求31的方法，其中支撑层的内配合表面和被支撑层的外配合表面被抛光到至少大约RMS 8的表面粗糙度。

38.根据权利要求31的方法，进一步包括抽空被支撑和支撑层之间的空间。

39.根据权利要求31的方法，进一步包括抽空被支撑和支撑层之间的空间，所述抽空在机械扩张步骤和液压扩张步骤之间进行。

40.根据权利要求31的方法，其中管状外层为一种镍的合金，且管状内层为金。

41.根据权利要求31的方法，其中管状外层为一种镍的合金，且管状内层为钯。

42.根据权利要求31的方法，其中界面区域的厚度小于被支撑金 属管状内层初始厚度的150％。

43.根据权利要求31的方法，其中界面区域的厚度小于被支撑金属管状内层初始厚度的50％。

44.根据权利要求31的方法，其中界面区域的厚度小于被支撑金属管状内层初始厚度的25％。