罗志强，徐芳菲，陈 旭，彭赫力，马平义，李细锋*

(1. 上海航天精密机械研究所，上海 210600；2. 上海交通大学材料学院塑性成形技术与装备研究院，上海 200030)

0 引言

金属膜盒作为多层结构的代表件，可以作为弹性敏感元件、热膨胀器、介质隔离器、密封元件等[1-3]。在制作高速旋转的密封元件时，由于转速、压力和工作温度的提高，普通非金属密封元件已不能满足设计要求。金属膜盒在这方面却显示了其优越性，已用于宇航工业的旋转轴端面密封和伺服装置的补偿等场合[4-6]。

对于层数大于或等于20层的超多层结构件，已有研究成果中大多采用钎焊或电子束焊接等方式制造[6]。随着结构件层数的增加，制造时会面临环焊缝数量急剧增多，生产周期过长等问题。例如用于真空管路补偿的膜盒高达165层，这将使得生产周期显著增加。相比之下，能够使各层焊缝同时焊合的扩散连接工艺被认为是更加可行的方法，通过多层结构件层间局部高效扩散连接，能够使得加工道次显著减少，从而大幅提高制造效率。

杨建国等[7]在专利中报道了扩散连接制作正方形膜盒的过程，将100层0.1 mm厚的1Cr18Ni9Ti不锈钢膜片和20 mm厚的30Cr3MoA结构钢上下法兰组装后，整体进行扩散连接，一次性完成所有焊缝的连接，再把半成品膜盒通过较厚的上下法兰装夹到拉伸机上，将膜片组拉伸成膜盒的形状。但拉伸机夹头对法兰最小厚度有一定的要求，因此该方法只适用于厚法兰膜盒的制作。刘兵[8]先将膜片旋压成型，再进行扩散连接，经过两道次焊接，将16层0.2 mm厚的GH4169膜片焊成一体后再与上下法兰连接。……