随着现代工业发展对材料要求的不断提高,爆炸焊接金属复合材料以其优异的综合性能被广泛应用到各行各业。然而,爆炸焊接复合板在生产过程中极易由于高温高压和大的塑性变形而产生较大残余应力,直接影响复合板服役过程中的质量和安全。对爆炸焊接残余应力进行测量和消除,掌握其分布规律,对于提高产品质量和结构安全稳定性有着重要的理论与实际意义。本文首先利用钻盲孔法测量了复合板爆炸焊接后的残余应力大小,并制定了消除残余应力的热处理工艺,分析了热处理对复合板残余应力的影响规律。研究结果表明:TA1/Q235复合板爆炸焊接后内部残余应力为拉伸应力状态,起爆点附近残余应力值较大,复板四周边缘处受边界效应影响残余应力数值较小;热处理后残余应力状态发生改变,表现为压缩应力状态,沿爆轰波传播方向呈正弦波状分布,540℃热处理后残余应力最小。同时,利用AnsyS/LS-Dyna有限元软件对爆炸焊接过程进行了数值模拟,分析了爆轰过程压力场、速度场、塑性应变场及等效应力场等难以进行试验研究的瞬时参量。模拟结果显示:复合板爆炸焊接过程复板边缘处压力较小、塑性应变较大,出现撕裂和未焊合等边界效应;数值模拟得到的焊接瞬时等效应力在数量级上大于盲孔法测试结果,原因是模拟结果为爆炸300μs时的瞬时参量,还未经过降温,相变和时效等过程。模拟得到的焊接瞬时应力与盲孔法测试得到的焊后残余应力均表现为起爆点大、边界小的位置分布规律。最后,为了研究热处理在消除残余应力的同时对复合板结合强度的影响,通过金相组织分析和基本力学性能试验研究了不同热处理温度对复合板组织性能的影响。结果表明:TA1/Q235复合板结合界面塑性变形严重,钢基层塑性变形组织呈纤维状,钛复层塑性变形主要表现为靠近界面处的绝热剪切线;退火后发生再结晶和晶粒长大,变形组织逐渐消失,540℃和700℃退火后,钢侧发生脱碳,钛侧绝热剪切线完全消失,其中70℃下钛侧晶粒粗大,540℃时钛侧呈现细小的等轴晶粒;复合板界面显微硬度大于界面两侧,随着热处理温度的上升,硬度呈下降趋势。综合残余应力消除后状态及大小和材料组织性能变化,540℃可作为TA1/Q235爆炸复合板的去应力退火温度应用于工程实际。