带夹层复合板是高端设备制造的核心材料,被广泛应用于冶金、船舶、石油化工等领域。带夹层复合板通常在工作条件差、载荷大、安全可靠性要求高的环境下运作,因此对复合板界面的结合质量要求极高。然而,通过真空涂覆制成的中间夹层,虽可提高界面结合质量,但在夹层制备过程中表面不可避免会存在孔洞缺陷。夹层表面孔洞的存在破坏了金属的连续性,在复合板变形过程中容易形成应力集中与断裂损伤,导致复合板寿命缩短以致报废。因此,深入研究孔洞演变规律,探索提高孔洞闭合效果的条件,将促进带夹层复合板变形工艺的制定由经验走向科学。利用图像处理软件Image-Pro Plus和Axio Observer 3m金相显微镜对Fe-Co-Ni夹层表面孔洞进行定性、定量观测分析,对得到的表征数据进行分类统计。基于观测结果得出的单孔洞、双孔洞参数,设定孔洞在夹层三维直角坐标系中的形态,引入形状系数λ,对孔洞体积模型进行统一数值表征,随后根据金属材料内部孔洞的特性,建立孔洞体积与宏观力学场量间的关系,为孔洞闭合判定准则提供数值基础。采用材料性能模拟软件JMat-Pro建立316L、EH40、Fe-Co-Ni合金的材料模型。首先,采用有限元分析软件DEFORM-3D对占比较大的单孔洞,在不同变形温度、变形量、剪切摩擦系数等工艺参数下的演变规律进行模拟分析,同时以相对体积为孔洞闭合判定指标,对单/双孔洞的形态演变进行分析研究,其次,分析单/双孔洞周围等效应力、等效应变、等效应变率分布特点,确定单/双孔洞周围宏观场量与孔洞闭合间的联系,最后,对比两种孔洞的模拟结果,探究孔洞数量对孔洞闭合的影响。根据有限元仿真结果,优选孔洞闭合效果明显的一组工艺参数,利用Gleeble-3800热模拟试验机,采用圆柱小试样开展316L/Fe-Co-Ni/EH40复合试样的五道次热压缩模拟试验,得到不同温度、变形量下的热压缩试样,研究复合板结合界面处孔洞的演化情况,并与有限元仿真得到的孔洞演化情况进行定性、定量对比分析,验证有限元模拟的可靠性与孔洞体积数值模型的准确性。通过上述研究,明确了316L/Fe-Co-Ni/EH40复合板成形过程中,夹层表面不同类型孔洞的演变规律及不同工艺参数对孔洞演变的影响权重,从而获得一套孔洞闭合良好的变形工艺参数,可为复合板制备过程中的孔洞闭合提供判定依据和理论参考。