现代工业技术的进步日新月异,人们对材料的性能要求越来越高,单一材料现在已经不能满足人们的要求。因此,研究和制备新型复合材料并将其应用在工业领域是当下最重要的任务之一。碳钢具有强度高、成本低、加工性能好等优点,而不锈钢具有较高的表面性能和良好的耐腐蚀性,碳钢/不锈钢复合板同时具有两者优异的性能,可以节省Cr和Ni等贵金属。广泛应用于石油、化工、食品、水利等重要领域。在整个碳钢/不锈钢复合板的产业链中,尤其是薄板的加工应用上,冲压成形是其产业化应用的关键步骤。而复合板的胀形、拉深、弯曲等塑性加工方法的研究在国内外期刊中鲜有报道,针对金属复合板的成形极限图（FLD）的研究也少有学者涉足。主要原因是组元金属板变形抗力差异较大,碳钢与不锈钢的变形协调性较差。除此之外,碳钢/不锈钢复合板中组元板的微观组织结构、界面处的结合强度及板材的轧制和冲压成形工艺都将直接对其成形能力造成影响。因此,研究碳钢/不锈钢复合板的成形性能对其在工业领域的应用具有重要的理论意义和实际应用价值。首先,将运用对称热轧法制备的结合良好、无开裂的Q235碳钢/410/304不锈钢复合板重新置于加热炉在900℃退火2h。发现退火后碳钢晶粒尺寸增大,410不锈钢由马氏体组织转变为索氏体组织。304不锈钢虽然晶粒有一定程度的细化,但孪晶减少,加工硬化消除,变形抗力减弱。最终导致复合板整体塑性增强,延伸率提高。退火后基层板材的硬度均减小,只有两个界面层的硬度升高。接着,论文基于Nakazima实验法和Aramis计算机视觉技术对复合板胀形变形过程中不同应变状态下的应变进行了测试。采用高次多项式拟合数据点,通过换元法将高次多项式非线性拟合转化为多元线性回归问题,结合最小二乘法来拟合FLD数据点,选择了阶数较低、形式较简单的二次多项式拟合的FLD作为最终结果。并进一步分析了不同应变状态下,试样各方向上厚度分布的规律及其原因,探索了变形不协调性和局部强应力导致的界面化合物层上裂纹萌生和扩散的机理。然后,论文使用原始轧态板材和退火板材,在不同接触面接触凹模时进行了拉深成形实验。绘制了不锈钢复合板在不同实验参数下的极限拉深比（LDR）波动曲线,对于原始轧制板材,不锈钢与凹模接触的试样的LDR（1.83）高于碳钢接触凹模的试样（1.75）。由于退火后塑性和界面结合强度的提高及残余应力的消除,复合板不同面接触凹模的试样的最大拉深比均达到1.92。论文还绘制了不同实验参数下筒形件的厚度应变分布曲线和力-位移曲线,并选取了筒形件的底部、拐角和筒壁区域,对Q235碳钢/410不锈钢界面的微观组织变化进行了观察。最后,在ABAQUS中建立了刚性凸模胀形实验的数值模拟模型,并进行了合理的网格划分和成形参数设定。分析了基于壳单元的有限元仿真中判断板材失稳的五种准则,并对最大凸模力、应变梯度变化和应变速率变化准则进行了实际的模拟验证。将Q235碳钢/410/304不锈钢复合板视为一个整体板材,对其进行了FLD的模拟验证。结果表明:建立的有限元分析模型是准确可靠的。利用板料最大变形网格处应变速率变化为标准较其他两种方法更为准确。对于最大凸模力准则和应变梯度变化准则来说,前者判定的失稳时刻较真实失稳提前,而后者判定的失稳时刻较真实失稳滞后。