异种金属焊接的特点是可以充分发挥每种材料的优势。钛钢复合材料以其低廉的价格、优异的性能以及高的性价比被广泛应用于航天航空、海洋工程及石油化工等领域。然而,由于钛和钢之间的热物理性能差异较大以及冶金上的不相容性,使其,焊接加工过程变再异常困难.因此,实现钛钢异种金属连接以及开展焊接过程中微观结构演化和相、组织调控的研究,具有重大的理论意义和应用前景。本文首先以TA1、Q235异种金属为研究对象,采用Cu.V,Ni、Ag等多组元合金元素作为过渡层冶金调控元素,设计出与母材匹配的以Cu为主的混合型焊接材料。研究结果表明Cu元素可与Ti反应生成多种金属间化合物,从而抑制了脆性Fe与Ti金属间化合物的生成。在TA1与Q235异种金属焊接接头中,TA1界面相比较于Q235钢侧呈现更宽的细小过渡区,与此同时,发现复合型焊接材料易于实现对焊缝组织的调控。在此基础上,以复合型焊接材料（Cu-V-N i和Cu-V-Ni-Ag）对TA1/Q235层状复合材料进行熔焊.试验,并结合母材性能及焊接成形技术特点,优选出相应的焊接工艺,结果表明,当选择Cu-V-Ni-Ag合金系作为焊接材料,所形成的焊缝显微组织分布更加均匀,Fe与Ti金属间化合物的含量也得到有效控制,接头性能明显提高。在过渡层焊接工艺和焊接材料优化的基础上,本文借助电子背散射衍射技术和透射电子显微镜深入研究了TA1/Q235复合板焊接接头典型区域的组织组成,Cu基过渡层焊接与底部Fe基体之间以固溶体（α-Fe（s,s）+Cu（s,s））为主。Cu基焊缝与两侧TA1/Q235界面主要以β-Ti+FeTi为主。Cu基焊缝与盖面Ti焊缝之间以Cu-Ti金属间化合物为主,少量脆性的FeTi金属间化合物散落在Cu基固溶体上。上述结果确定了TA1/Q235复合板焊接连接的微观组织构成,为后期力学性能评估提供了理论指导。为了综合评估焊接接头的整体性能,本文采用维氏显微硬度、单独拉伸和三点弯曲以及冲击试验对TAI/Q235复合板焊接接头的力学性能进行了分析,试验结果显示,过渡层焊缝中Cu基固溶体可以有效抑制裂纹的起裂和扩展。脆性相对较低的Cu与Ti金属间化合物可以在一定程度上提高焊缝的抗开裂性能,焊接接头的力学性能与Cu和Ti金属间化合物的分布、含量有着密切的相关性。研究结果建立了TA1/Q235复合板焊接接头中材料-组织-性能之间的相互依存关系。