Mg/Al复合板拥有金属镁的质轻、比强度比刚度高、吸振和屏蔽性能强和金属铝的耐腐蚀性好、易加工和价格低廉等优点,在航天航空、医疗设备、汽车零件等领域得到了广泛的应用。其中,镁及镁合金为密排六方结构,仅有的三个滑移系使得材料的塑性变形能力较差,同时镁在空气中容易形成氧化物膜层,疏松多孔导致耐腐蚀性较差,限制了在大结构件和腐蚀环境中的使用。因此,将铝合金板包覆在镁合金板的表面一是阻止镁合金被氧化,二是在镁合金表面形成负拉应力,减少表面裂纹的萌生。采用传统轧制方法制备Mg/Al复合板,存在着板形翘曲严重、表面质量差、残余应力大及结合强度低等问题,且不能满足表面质量和结合性能的要求。因此,运用新型轧制方法和工艺,制备出满足表面无裂纹、板形平直、结合性能突出的Mg/Al复合板具有重大意义。为了解决Mg/Al复合板存在的瓶颈问题,本文采用交叉波纹辊轧制工艺,第一道次采用“交叉波纹辊+平辊”搭配,交叉波纹辊对应难变形的镁合金板,平辊对应易变形的铝合金板,结合界面由传统的二维提升到三维,提高了复合板的界面结合质量。第二道次采用“平辊+平辊”搭配,得到表面平整的Mg/Al复合板。通过数值仿真和实验研究的方法对复合板进行观察和性能测试,得到高强度结合的Mg/Al复合板。采用DEFOM 3D有限元软件建立了交叉波纹辊轧制Mg/Al复合板的三维热-力耦合模型,从压下率20%开始,按照等系数比为1.25对一、二道次压下率选取,提取了复合板不同压下率的板形翘曲、应力场、应变场、温度场和轧制力的数据。结果表明:一道次轧制后,不同压下率的复合板板形平直,随压下率增加愈加平直,翘曲曲率趋于0。界面形成了周期性应变,镁合金表面波峰位置的等效塑性应变低于波谷位置,界面应变差随压下率增加而减小,复合板结合质量提高。等效应力随压下率的增加而增加,且沿宽展方向的应力未超过屈服强度,复合板没有出现边裂现象。轧制过程中,由于摩擦生热和塑性变形做功产生的能量,界面的波峰和波谷位置发生塑性流动,应变差减小,且压下率越大,结合效果越佳。随压下率增加轧制力逐渐增加,且在稳定轧制阶段保持在一定范围内波动,无急增现象。从压下率为37.5%开始,二道次平轧复合板的板形平直,板材整体的等效应变均匀,作用在波峰位置的等效应力大于波谷位置的等效应力。结合一、二道次的数值模拟结果分析,初步得到当压下率在37.5%～55%区间时,Mg/Al复合板表面无裂纹、板形平直、结合效果较佳。压下率低于37.5%,复合板界面结合质量不高;压下率高于55%,镁合金表面有裂纹的萌发。依据数值模拟的结果,采用交叉波纹辊两道次热轧制备了Mg/Al复合板,观察和测量了复合板的板形翘曲,分析了轧后复合板的拉伸强度、抗弯强度、拉剪强度以及拉剪面。板形测量结果表明:压下率在30%时,复合板向铝侧弯曲;压下率为37.5%～55%区间内,Mg/Al复合板板形平直,这也验证了模型的准确性。拉伸实验结果表明,压下率为37.5%时,极限拉伸强度最高,横向和轧向分别为309.33 MPa和302.09 MPa。在此压下率下对比了交叉波纹辊和平辊轧后复合板的抗弯强度。结果表明,交叉波纹辊轧制复合板抗弯强度在横向和轧向比平轧复合板高约8.5%和11.3%。拉剪实验表明,横向和轧向的拉剪强度随压下率增加不断升高。压下率为55%,结合强度横向和轧向分别达到为69.68 MPa和56.38 MPa,且拉剪断口从试样的AZ31B层断裂,复合板的结合强度远远高于镁基体强度。由此可知,交叉波纹辊轧制能有效提高Mg/Al复合板的结合强度。