爆炸焊接作为特殊焊接方法,以其优良的工程使用性能、较低成本、日益增长的产量等赢得了工业社会的认可和信赖。TA2/316L爆炸复合板覆层的耐蚀性和基层高强度的统一结合,且具有表面耐蚀和耐热等服役条件下的应用特点。本文针对TA2/316L爆炸复合板,运用金相显微镜、激光共聚焦、扫描电镜、扫描电镜附带能谱仪、电化学工作站、超微载荷显微硬度仪和纳米压痕仪等检测设备,对结合界面上漩涡组织内部缺陷,结合界面内熔化界面、纤维区、扭转区组织形貌及特点、复合板横截面电化学腐蚀性能等进行较为详细研究,并采用超微载荷显微硬度、纳米显微硬度两种手段分析归纳了结合区内各层次硬化机理。结果表明:TA2/316L爆炸复合板呈波形结合,波长λ平均为1165μm,波高A平均为260μm。基板与覆板结合区域存在宽度大约为400μm的结合界面(基板侧)。结合界面由熔化界面、纤维区和扭转区构成。熔化界面内合金元素分别发生短程扩散和长程扩散,形成了Ti Fe、Fe2Ti、Ni3Ti、Ti C等金属间化合物造成硬化,其平均硬度为6.88Gpa;纤维区大塑性变形组织在变形过程中,形变诱发生成了硬脆马氏体α’,其组织平均硬度为6.78Gpa,加工硬化和形变马氏体是纤维区硬化的主要原因;扭转区同纤维区同属于变形组织,但扭转区受到塑性变形量远小于纤维区,其组织平均硬度为6.14Gpa。加工硬化效应虽小于纤维区,但仍导致其硬度高于未变形基体组织硬度6.08Gpa。漩涡铸造组织内气孔空洞、夹杂和缩松等缺陷组织,以及位错网络结构和孪晶网络等晶体缺陷和绝热剪切线所形成的微裂纹源,它们对复合板结合强度、硬度及服役过程中的耐腐蚀性能有着不良影响。通过对爆炸复合板结合界面内各层次组织结构研究,结合其显微硬度和耐蚀性,总结了各层次由组织结构不均匀所造成的硬化原因及机理,对钛/钢复合板在压力容器行业的设计与安全评估提供强有力的理论支撑。