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金属间化合物因具有高比强度、高弹性模量、高抗氧化性、良好的抗腐蚀性以及低密度等特性,使其在航空航天领域具有广阔的应用前景。由于金属间化合物的本征脆性和环境脆性,其在室温下的塑性和韧性较低,严重限制了金属间化合物的进一步应用。金属-金属间化合物叠层复合材料结合了金属以及金属间化合物的优点,具有广阔的应用前景。随着技术的发展,越来越多的研究者将目光聚集到了超薄叠层复合材料的研究,本文采用爆炸焊接-退火处理的工艺流程制备超薄Ti/TiAl3叠层复合材料。本文对Ti/Al多层复合板的爆炸焊接可焊性窗口进行了计算,求得可焊性窗口上边界为β=2arcsin(607324.2/VC2),下边界为β=13.4/Vc,左边界为Vc=265.007m/s,右边界为Vc<5220m/s。以此构建Ti/Al多层复合板的可焊性窗口。采用数值模拟的方法对Ti/Al/Ti/Al/Ti爆炸焊接过程进行了研究分析。Ti/Al/Ti/Al/Ti爆炸焊接的数值模拟结果表明,Ti/Al结合界面出现了明显的波形以及射流现象;基复板的碰撞点处为其塑性变形及压力的峰值区域,压力峰值可达3×104Mpa,远大于钛铝两种材料的屈服强度。结合界面处存在着狭长的局部高温带,钛一侧温度峰值达到了2200K,铝一侧温度峰值为1400K,其温度均大于了两种材料的熔点。数值模拟结果为爆炸焊接过程中钛/铝结合界面处进行了塑性连接提供了理论依据。基于Ti/Al/Ti/Al/Ti爆炸焊接过程及其数值模拟结果的指导,成功通过爆炸焊接一次成型法制备了 Ti/Al/Ti/Al/Ti多层复合板。通过扫描电镜(SEM)以及能谱仪(EDS)对Ti/Al/Ti/Al/Ti爆炸焊接复合板结合界面进行分析观察,结合界面呈现出明显的波形界面,Ti/Al结合界面处存在着冶金结合。并且爆炸焊接结合界面处存在着加工硬化现象。爆炸焊接试验的结果为多层板爆炸焊接工艺提供了试验依据。以640℃、保温50h的条件对Ti/Al/Ti/Al/Ti爆炸焊接复合板进行退火处理,成功制备了 Ti/TiAl3叠层复合材料。退火处理有效地消除爆炸焊接过程带来的残余应力,改善界面性能。且由于TiAl3金属间化合物层的存在,保留了高硬度的同时具有更好的整体性能。退火试验的结果为Ti/TiAl3叠层复合材料的制备提供了相关的试验依据以及后续工艺优化的参考。