工业纯钛作为表层,普通碳钢或低合金钢作为基体,以冶金状态结合而成的钛/钢层合板作为纯钛板的替代品,既具有钛的耐腐蚀性能,又具有碳钢的强度和塑性,且可加工性能大大提高,而成本只有纯钛板的1/5.1/10,已经越来越多的应用于石油化工和海水淡化等领域。目前工业生产金属层合板的主要方法有爆炸法和轧制法,爆炸法不适用与生产总厚度10mm以下的层合板,国内轧制法生产总厚度4mm以下的钛/钢层合板的技术尚不成熟。激光熔覆制备的不锈钢-碳钢层合板具有较好的结合强度,满足相关技术标准,证明激光熔覆是制备总厚度较小的层合板的一种可行的方法。尝试采用激光熔覆制备总厚度为2mm和3mm的钛/钢层合板,并对其组织和力学性能进行相关检测分析,为提高界面结合力采用添加过渡层材料的方法。主要工作和结果如下：(1)研究激光工艺参数对熔覆层质量的影响。通过实验对比,单向送粉双向扫描是较为合适的熔覆工艺方法。采用单因素法分析激光各工艺参数对熔覆层尺寸质量的影响规律,确定合理的激光熔覆工艺参数范围。采用正交试验分析各工艺参数对熔覆层尺寸影响大小关系,并最终确定一组制备层合板的工艺参数,最后采用一定的搭接系数进行激光熔覆搭接试验,制备出一定面积的钛/钢层合板样件。(2)对单向送粉双向扫描方法制备出的钛/钢层合板进行组织成分和力学性能测试分析。通过金相检测、XRD检测和EPMA检测等,分析确定层合板基体Q235热影响区和钛熔覆层不同部位组织和成分,揭示激光熔覆过程钛熔覆层与基体Q235的结合机理。通过显微硬度检测和拉伸试验,检测层合板截面上的硬度分布和整体拉伸性能,并利用组织和成分分析结果对力学性能进行相应解释。(3)为提高钛熔覆层与基体的结合力,制备钛覆层厚度比例较大的层合板,采用添加过渡层材料方法。采用金相检测、SEM和EDS检测分析,进行层合板的组织分析,对层合板进行拉剪试验,对断口形貌进行观测分析。结果表明,熔覆层组织致密、成分均匀,拉伸试验钛层以解理断裂为主,过渡层材料以韧窝断裂为主。剪切断口主要以沿晶脆性断裂为主,断裂位于钛层和过渡层材料结合处。本文采用激光熔覆方法制备钛/钢层合板,并对相应工艺方法进行改进,进行了组织和力学性能分析,为较薄钛/钢层合板制备提供一种新的方法,为今后进行热物理性能差异较大的异种材料激光熔覆提供借鉴。