纯铜凭借其优良的导热、导电和耐腐蚀性能,广泛应用于多个领域,但资源缺少使得其使用成本较高。Cu/Al复合材料作为其代替材料得到学者的广泛关注。本文针对Cu/Al复合板冷轧复合工艺中的表面处理工序开展研究工作,采用ABAQUS软件分析了板间摩擦系数和预加残余应力对Cu/Al复合板轧制过程的影响规律;采用钢丝刷打磨、抛丸处理以及综合表面处理(钢丝刷打磨+抛丸处理)三种工艺对板坯进行表面处理,系统地研究了机械表面处理工艺对原始板坯表面状态、轧制结合效率、复合板界面组织、结合性能的影响规律;通过轧卡实验分析了基于不同表面处理的Cu/Al复合板动态结合过程及结合机理,对轧前表面处理工艺进行了优化和深入分析。有限元模拟结果显示,提高界面摩擦系数可以促进铜和铝的同步变形能力,但增加摩擦系数,压下率相同的条件下所需轧制力也越大,且板形翘曲程度增加。预加残余应力模拟结果表明,通过对铜板预加压应力、铝板预加拉应力,可以改善板形,提高铜和铝的变形协调能力。实验结果表明,不同的机械表面处理对板坯表面形态、粗糙度和残余应力均具有显著影响。经过机械打磨处理后,板坯表面形成鳞片状划痕和加工硬化层,并且表面应力条件和粗糙度发生明显变化。抛丸处理后表面凹凸不平,具有较高的表面粗糙度和表面残余应力。综合表面处理兼具打磨处理和抛丸处理各自的形貌特征。机械打磨处理后Cu、Al双金属表现出最优的冷轧结合效率,临界结合压下率为35%,远低于抛丸处理(45%)。此外,该工艺制备的复合板还表现出最优的界面结合性能,拉伸-剪切强度达到78MPa,比抛丸处理工艺制得的复合板提高26%(61.86MPa)。综合表面处理方式结合两种表面处理方法,压下率相同时制得的Cu/Al复合板结合强度介于两者之间,剥离界面形貌也同时具有两种表面处理方式各自的形貌特征。通过轧卡实验研究了不同表面处理方式对Cu/Al复合板的动态冷轧结合过程的影响规律并分析其结合机理。轧制过程中,金属表面硬脆层发生破裂,较软的铝被挤入铜侧裂缝中并与新鲜铜金属接触,在轧制力的作用下,形成稳定结合。冷轧Cu/Al复合板的高强度复合是表面形貌、表面粗糙度和表面残余应力综合作用的结果。板坯表面沿轧向的鳞片状划痕和较小的压缩残余应力有利于表层金属的破裂,适当的粗糙度对轧制过程中接触长度和接触压力产生积极影响而提高复合板结合强度。通过对比分析,钢丝刷机械打磨工艺对Cu/Al复合板的冷轧结合的作用优于其他两种表面处理方式,制得的复合板结合强度高于抛丸处理和综合表面处理,采用直径为0.3mm的钢丝刷沿轧制方向打磨20s后,Cu/Al复合板显示出最高的拉伸-剪切强度(78MPa),约为未处理样品的四倍。