因為鈦和鋼的塑性變形能力和熱膨脹系數相差較大，所以鈦和鋼的復合難度較大。目前，鈦/鋼復合板的主要制備方法有爆炸復合法、爆炸?軋制復合法、擴散復合法和熱軋復合法。

1、爆炸復合法

爆炸復合法是以炸藥為能源，利用爆炸產生的沖擊力使兩層或者多層金屬板材發生劇烈碰撞、塑性變形、熔化以及原子間的互擴散，實現界面牢固結合的一種金屬復合板制備方法。爆炸復合坯料的裝配方法有平行法和角度法兩種，平行法適用于大面積金屬復合板，角度法適用于高爆速炸藥和小面積金屬復合板，其裝配情況如下圖所示 。

爆炸復合法制備的鈦/鋼復合板的界面呈連續而規則的波形，該波形由前渦和后渦組成。盡管波形界面組織的存在可改善鈦/鋼復合板沿爆炸方向的結合質量，但波形前渦尖端易包裹Fe₂、FeTi和 TiC 等金屬間化合物，這些金屬間化合物周圍常伴有微裂紋產生，會降低界面結合強度。

爆炸載荷對鈦/鋼復合板的界面結合強度、界面組織和金屬間化合物影響較大。 爆炸載荷較低時，界面的波形平緩，振幅較小；隨著爆炸載荷增大，界面的波形振幅也逐漸增大，界面處熔化的金屬比例增大，界面結合更緊密；但增大爆炸載荷也會促使界面生成金屬間化合物，損害界面結合強度。

爆炸復合時，界面碰撞的動能損失和界面金屬間化合物的生成也會降低鈦/鋼復合板的界面結合強度. Manikandan等采用增加不同厚度過渡層金屬的方法控制爆炸復合時界面的能量損失，發現添加薄的過渡層金屬可產生沒有金屬間化合物的鈦/鋼界面，當過渡層金屬厚度增大時，界面金屬間化合物層的厚度也增大。

爆炸復合法因其工藝簡單，易復合性質（熔點、強度、熱膨脹系數等）相差較大的鈦和鋼，是制備鈦/鋼復合板最常用的方法之一。但是，爆炸復合法因環境污染和無法連續化制備鈦/鋼復合板等問題，正在逐漸被軋制復合等其他方法所取代。

2、爆炸?軋制復合法

爆炸?軋制復合法是將待復合金屬板材通過爆炸復合后，再通過冷軋或熱軋獲得金屬復合板的一種制備方法. 爆炸?軋制復合法的一般工藝流程是：金屬板材準備→表面處理→爆炸復合→爆后熱處理→熱軋→冷軋→校平. 由于爆炸復合鈦/鋼復合板的界面加工硬化會影響后續軋制效果，需要通過爆后熱處理消除界面的加工硬化；熱處理時需要控制溫度低于 850 ℃，避免界面生成Fe₂Ti和 FeTi。鈦/鋼復合板的界面結合強度隨著軋制壓下率增大而增大， 這是因為隨著軋制壓下率的增大，爆炸形成鈦/鋼復合板的波形界面逐漸變得平直，界面金屬間化合物破碎成不連續分布的狀態，有利于界面結合強度的提高。王敬忠等先用爆炸復合法把鈦板和 DT4 純鐵過渡層復合，再用熱軋復合法將 Ti/DT4 與 Q235 鋼板復合，制備了 Ti/DT4/Q235 復合板；研究了制備工藝對界面結合強度的影響，發現熱軋溫度在 830～880 ℃、退火溫度在 550～650 ℃ 時界面金屬間化合物最少，界面結合強度可達250MPa。

爆炸?軋制復合法不僅克服了爆炸復合法無法制備厚度小和表面質量要求高的鈦/鋼復合板的缺點，還解決了軋制復合法制備的鈦/鋼復合板存在的原材料及其尺寸受軋機能力限制等問題，極大地增加了制備的靈活性。但是，爆炸?軋制復合法依然存在環境污染和無法連續化制備鈦/鋼復合板等問題。

3、擴散復合法

擴散復合法是把表面清潔的金屬板材疊放在一起，然后加熱到一定溫度，同時加壓，通過原子間互擴散使界面結合在一起的金屬復合板制備方法。采用擴散復合法制備鈦/鋼復合板時，通過加熱和加壓促進界面原子互擴散的同時，也會促使界面生成 FeTi 等金屬間化合物，損害界面結合強度，為避免 FeTi 等的生成，擴散復合時可通過在鈦層和鋼層中間添加銅 、鎳  、鋁 和鈮 等過渡層金屬，以此來顯著提高鈦/鋼復合板的界面結合強度. Kundu 等采用擴散復合法在4MPa 壓力和 900 ℃ 溫度下制備了鈦/不銹鋼復合板，研究了保溫時間和鎳過渡層對界面結合強度的影響，發現鈦/鋼復合板的界面結合強度隨著保溫時間延長先增大后減小. 隨著保溫時間的延長，鈦/鋼復合板的界面原子擴散越充分，冶金結合點越多，但界面金屬間化合物也逐漸增多，損害界面結合質量；當保溫時間為 2.7 ks 時，界面結合強度最高達到 405 MPa. 增加鎳過渡層可避免界面生成 FeTi 等金屬間化合物，鈦/鋼復合板的界面結合強度最高可達479MPa。

擴散復合法無污染，而且制備的鈦鋼復合板的界面殘余應力小，不需要后續熱處理；但是制備效率低，可制備的鈦/鋼復合板尺寸受限，難以工業化推廣。

4、熱軋復合法

熱軋復合法是在軋機的強大壓力下，伴以熱作用，使組元金屬層的待復合表面破碎，并在整個金屬截面內產生塑性變形，在破碎后露出的新鮮金屬表面形成組元金屬層間的機械嵌合和原子鍵合的一種高效金屬復合板制備方法. 因為鈦和鋼的塑性變形能力相差較大，變形不協調，為防止鈦/鋼復合板發生翹曲，提高成材率，一般采用對稱軋制，對稱軋制的組坯方法有 2 種，一種是按照鋼板→鈦板→隔離劑→鋼板的順序組坯，另一種是按照鋼板→鈦板→隔離劑→鈦板→鋼板的順序組坯。

為避免高溫下鈦/鋼界面發生氧化，鈦/鋼組合坯料的待復合界面處需要保證真空，通常是在組坯時使界面實現真空然后再熱軋，常用的方法包括小孔抽真空法和真空電子束焊接法 。小孔抽真空法是先通過焊管向鈦/鋼組合坯料的待復合界面通入氬氣作為保護氣體，以防止焊接時坯料內部因高溫發生氧化，然后用二氧化碳保護焊將組合坯料四周以及焊管與組合坯料連接處封嚴，隨后用真空泵通過焊管將組合坯料內部抽至真空后將焊管端部焊封，如圖 2 所示. 真空電子束焊接法是在高真空條件下對鈦/鋼組合坯料的待復合界面四周進行電子束焊接封裝，以保證焊接、加熱及軋制過程中待復合界面的高真空。真空電子束焊接組坯熱軋復合過程如圖 3 所示. 小孔抽真空法的工藝簡單，制備成本低廉；但焊接過程在空氣環境中完成，鈦/鋼組合坯料的待復合界面在焊接過程中易氧化，且界面真空度不高，因此界面結合強度和成材率都較低. 真空電子束焊接法獲得的鈦/鋼組合坯料的待復合界面真空度高，界面質量穩定且結合強度高；但焊接設備造價和焊接工序成本都較高。

熱軋復合法的制備效率高，對環境無污染，可制備寬幅的鈦/鋼復合板，適合工業化應用，但待復合界面需要在真空下熱軋復合，工藝較復雜，設備成本高。

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