层状金属复合材料能够综合不同组元金属的优异性能,扩大了单一金属板材的应用范围。在采用轧制技术获得金属层状复合板的基础上进行累积叠轧可获得多层金属复合材料。本文选用6061与7075铝合金作为组元金属,利用光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射等设备,系统研究了组元金属厚度比和累积叠轧道次对复合板界面结构、微观组织与力学性能的影响,并利用退火工艺对界面结构和微观组织分别进行调控。主要研究成果如下:经1-4道次累积叠轧后,复合板界面均能保持平直连续。在理论上获得了7075体积占比为25.0%、42.6%和66.7%时的硬层颈缩临界等效应变值分别为0.62、0.79和1.30。在冷轧压下量为12.5%至37.5%时,界面保持平直,此时复合板的抗拉强度随压下量的增加而增大;当冷轧压下量超过37.5%后,硬层的颈缩和断裂导致板材强度下降。由组元金属流动特性差异导致的界面切应力使界面两侧组元金属层中均产生了以S（123）＜634＞、Dillamore（4 4 11）＜11 11 8＞和Brass（110）＜112＞为主的变形织构,且不同厚度比样品在相同位置的织构强度存在差异。复合板冷轧后的界面波动程度随层数的增加而增大,在不同厚度比80层复合板中均出现了硬层严重颈缩断裂现象。7075体积占比较高时,硬层颈缩断裂现象的发生被延后。通过采用退火+冷轧工艺,获得了界面更加平直连续的金属层状复合板,平直界面数量的增加为复合板提供了更高的塑性。通过采用不同退火制度对组元金属的再结晶程度进行调控,成功制备出层状非均匀组织结构板材,且7075铝合金体积分数占比会对复合板冷轧后的微观组织产生影响。6061/7075层状复合板在弯曲载荷下的断裂行为表明,7075体积分数占比更高时,复合板的抗弯强度更高。相较于相同7075体积分数占比的5层复合板,80层复合板的抗弯强度下降,但板材断裂时的位移被延长。此外,7075体积分数占比增加容易使冲击裂纹更易沿界面方向扩展,导致板材的承载能力迅速下降。层数增加使冲击裂纹发生更为频繁的偏转,裂纹总长度的增加促进了复合板韧性的提升。80层复合板沿TD方向冲击时的强度、裂纹萌生与裂纹扩展阶段可吸收的能量均优于5层复合板。