镁合金凭借其轻质高强的特点，在交通运输、航空航天等领域的受到了广泛的关注。然而镁合金的耐腐蚀能力差、韧性低等缺点严重制约了其轻质高强优势的发挥和发展应用。因此，为了解决镁合金耐蚀性能不高、塑性变形能力差等问题，通过复合其他耐腐蚀性能好、韧性优的材料，可以很好地改善和拓宽镁合金的应用领域。本文以AZ31B镁合金、TA2工业纯钛及6061铝合金为试验材料，采用爆炸焊接的方法成功制备出Mg/Ti层状复合板和Mg/Al/Ti层状复合板，通过光学显微镜OM、扫描电镜SEM及能谱分析仪EDS对界面微观组织进行了分析研究；通过显微硬度、剪切试验、拉伸试验、弯曲试验及冲击试验对复合板力性能进行了系统测试分析研究。对爆炸焊接界面波形形成的分析可知，爆炸焊接波形界面的形成是在爆炸载荷作用下金属发生不可逆的波状塑性变形过程；对爆炸焊接界面的结合机制进行分析可知，爆炸焊接结合界面上发生的冶金结合是通过界面物理相互接触阶段、界面化学相互作用阶段和界面元素稳定扩散阶段完成的。金相组织分析可知，Mg/Ti复合板界面结合良好，其结合界面形貌主要由平直界面和介于平直界面与波形界面之间的微波界面组成；在结合界面镁合金一侧，晶粒组织变形较为严重，靠近界面为细小的团絮状组织，距离界面大约300μm处，发现绝热剪切带组织（ASB）。绝热剪切带的存在是由于爆炸焊接过程中剧烈的塑性变形导致的。对Mg/Ti双层复合板进行了一系列力学性能试验。显微硬度结果表明，钛侧硬度由母材的220HV提高为249HV，镁侧硬度由母材的80HV提高为96HV，这都是强烈的塑性变形导致的。剪切试验表明，复合材料界面的剪切强度为64MPa。拉伸试验表明，Mg/Ti双层复合板的抗拉强度为264MPa，较AZ31B的抗拉强度210MPa提高了20%。断裂首先发生于镁合金一侧，此时基、复板之间并未出现分离。随着裂纹扩展，基、复板开始出现分离，最后在复板TA2上产生微小的缩颈现象，直至发生断裂。弯曲试验结果表明，Mg/Ti复合板在正弯试验与背弯试验中，结合界面处均没有发生相互分离及开裂现象，仍然保持完好的结合形态，这表明复合板具有较高的抵抗分层能力，其弯曲性能优良。冲击吸收功的平均值为12.71J，相较于AZ31B镁合金板材的室温（20C）冲击功4.81J提高了1.64倍，这是由于镁合金表面覆了一层塑性好的钛，当二者以冶金方式结合形成复合材料时，金属界面和内部组织变化使得镁合金的抗冲击性能有了一定的提高。对Mg/Ti双层复合板进行了450C×4h、450C×8h、490C×4h及490C×8h的热处理。在Mg/Ti双层复合板在热处理过程中，界面处元素相互发生扩散，且随着热处理温度的升高及热处理时间的增长，元素扩散程度得到相应的提高。与此同时，镁合金AZ31B中微量的铝元素在结合界面处作为一种过渡元素，可促进界面元素的扩散，提高复合板的结合强度。对Mg/Al/Ti三层复合板的研究表明，在Mg/Al结合界面及Al/Ti结合界面处均出现了爆炸焊接所特有的波形形貌，Al/Mg界面的波形较大，波长为0.8μm，波幅为0.3μm；Ti/Al界面的波形较细密，波长为0.2μm，波幅为0.05μm。Mg/Al界面和Al/Ti界面两侧的元素均发生了一定的扩散，实现了复合板各层界面有效的冶金结合，并且对于Mg/Al界面的元素扩散程度较Al/Ti界面剧烈。针对复合板的剪切、拉伸、弯曲性能试验进行了研究,结果表明，Mg/Al/Ti三层复合板界面力学性能较好，剪切强度平均值为73MPa，较Mg/Ti复合板的64MPa有了明显提高，说明铝作为过渡层很好的实现了Mg/Al/Ti之间的结合。