双材料复合结构已在航空航天、换热设备等产业中被广泛应用。这是因为双材料结构不仅具备单一材料的优点,还具有特殊的机械性能特点,若能将两种不同材料的特点结合在一起,就意味着其在实际的工业中有很大的应用空间。双材料通常包含两种不同材料,它们的物理属性、化学成分差别很大与其应用前景有着强烈的对比,因此针对双材料的研究还存在有很大的空间,同时大量研究表明,该课题方向一直以来都是学者们的重点关注对象。本文基于电子束焊铜/钢双材料的试样制备、试验讨论、和数值模拟,探讨了铜/钢双材料的力学性能和断裂特征。本文研究的主要内容和成果如下:(1)结合正交实验法设置焊接试验参数组,讨论电子束焊接工艺参数对铜/钢双材料力学性能的影响,得出了较优的工艺参数组和具备较好拉伸性能的焊接接头。(2)进行了极限拉伸试验和三点弯曲试验,分析了铜/钢双材料的裂纹扩展方向,综合宏观、微观断口形貌分析了铜/钢双材料的断裂模式,并依据标准测定了铜/钢双材料的断裂韧性。(3)利用小冲孔试验装置对铜/钢双材料进行了三种焊缝位置的小冲孔试验,分析了铜/钢双材料小冲孔试验断裂的主要原因。探讨了基于小冲孔试验数据测定铜/钢双材料断裂韧性的适用性,同时得到了铜/钢双材料的断裂韧性值,与传统三点弯曲试验的结果相比具有较好的一致性,验证了利用小冲孔试验测定断裂韧性的潜力。(4)基于焊接传热和损伤断裂理论,利用有限元分析软件ABAQUS,构建了小冲孔数值仿真模型,分析了应力应变场分布情况,进行了一些探索性的研究工作。