近年来,异质结构材料引起了学者的广泛研究,因其能获得较好的强塑性匹配。本课题选用1 mm厚工业纯钛退火板材为原始材料,利用爆炸焊接工艺制备出了两层爆炸焊接板（X2）和三层爆炸焊接板（X3）,对前者直接采用不同温度退火,对后者先冷轧至0.75 mm再进行不同温度退火处理。采用扫描电子显微镜（SEM）、等通道电子成像技术（ECC）、电子背散射衍射技术（EBSD）和透射电子显微镜（TEM）等进行组织表征。采用万能拉伸机以及维氏显微硬度计测试了不同状态下的力学性能。实验结果表明,经爆炸焊接及退火处理后的材料具有良好的强塑性匹配,材料综合性能得到提高。对比不同状态组织与性能变化得出如下主要结论:（1）爆炸焊接后焊接板强度有了很大提升,但是塑性却大大损失,整体硬度也增加,得到从结合界面到表面硬度逐渐减小的硬度梯度。爆炸焊接后组织发生了细化,特别是焊接结合界面附近晶粒细化至纳米级,随着与结合界面距离的增加,组织逐渐粗大,呈现非均匀组织结构特征。（2）X2板材硬度随退火温度的升高逐渐下降,且仍呈现轻微的硬度梯度,随退火温度升高,强度下降,塑性增加,在475°C退火1 h的样品强塑性匹配最优,此时屈服强度是348 MPa,抗拉强度是410 MPa,均匀延伸率是14.1%。随着退火温度继续提高,晶粒慢慢长大,但是焊缝界面仍然比较明显,且组织保持着从结合面到表面的非均匀特征。475°C退火后的样品结合面附近部分变形组织发生再结晶,再结晶晶粒大小约为几微米,仍然具有非均匀组织特征。（3）三层爆炸焊接冷轧板（X3-CR）硬度提升较大,焊缝处硬度达到280 HV,硬度随退火温度增加而下降,但整体硬度仍然比较高,且硬度梯度变化趋势减弱。在450°C退火30 min的样品具有最好的综合性能,屈服强度为469 MPa,抗拉强度为538 MPa,均匀延伸率为16.5%,此时开始发生部分再结晶,得到混晶组织。退火温度进一步升高时,晶粒长大明显,非均匀性减弱。（4）异构变形诱导强化对材料获得较好的强塑性结合有较大贡献。X2样品在475°C退火1 h后以及X3-CR样品在450°C退火30 min后的背应力测试表明相比于原始钛板,前两者的背应力都明显更高,因为这两种状态下所得到的是非均匀结构,能够使材料获得较好的强度和塑性结合。