钢/铝复合板兼具了钢的高强度、强韧性以及铝的质轻、耐腐蚀性强、导热性好等优点,被广泛应用于船舶制造、交通运输、石油化工等领域。然而,钢/铝复合板轧制过程中易出现变形不协调、界面氧化和结合强度低等问题。为了解决这些问题,本文提出了一种钢/铝/铝合金复合板“冷轧预制波纹+热轧平辊整平”的新型轧制复合工艺。同时利用有限元模拟与实验相结合的方式,研究了不同工艺参数对预制钢/铝波纹复合板界面变形的影响,并分析了预制波纹工艺对钢/铝/铝合金复合板的界面影响机制以及研究了平轧压下率对钢/铝/铝合金复合板界面结构和力学性能的影响。首先,使用ABAQUS有限元仿真软件建立了钢/铝复合板波纹冷轧二维有限元模型,并验证了此模型的可靠性。利用建立的模型研究了波纹轧平均压下率、铝带轧前热处理温度以及轧制速度对钢/铝波纹复合板界面变形的影响机理,同时预测了结合界面的正应力和剪应力以及等效应变的变化规律等。其次,在有限元模拟的基础上开展了相关实验研究,研究了预制波纹工艺中波纹轧平均压下率和铝带轧前热处理温度对钢/铝波纹复合板表面质量和界面变形的影响。研究发现预制波纹工艺中压下率存在最佳值,过小界面不易结合,过大则引起铝层断裂,得出20%的波纹轧平均压下率可以使铝带很好地覆着在钢板表面防止钢-铝界面高温氧化;轧前热处理温度升高导致铝层延展性提升、变形抗力降低,更有利于大厚比钢/铝复合板钢-铝界面的结合。再次,对不同预制波纹工艺下获得的钢/铝/铝合金复合板进行力学性能测试以及界面形貌观察,研究了预制热处理温度对复合板界面结合性能的影响。得出优化预制波纹工艺,可获得轧向界面平均剪切强度为77.68 MPa、横向界面平均剪切强度为92.63 MPa的钢/铝/铝合金复合板,结合强度远高于国标55 MPa,且制备的钢/铝/铝合金复合板均实现了各层金属间的机械咬合和冶金结合。最后,研究了平轧压下率对钢/铝/铝合金复合板力学性能和界面形貌的影响。得出平轧压下率在35%～50%时,随着平轧压下率的增加,复合板整体的抗拉强度逐渐增大,延伸率逐渐下降,结合界面的缺陷逐渐减少,界面扩散层厚度基本上一致,但复合板界面的结合强度先增大后减小。同时将轧后的复合板分别在400℃、500℃和600℃各退火1 h,退火以后对其进行空冷,发现经过400℃退火1 h和500℃退火1 h的复合板与未经退火的复合板相比,横向和轧向复合界面的剪切强度均有所下降,但仍高于国标,而经过600℃退火1 h的复合板界面直接开裂。该研究结果证实了钢/铝/铝合金复合板“冷轧预制波纹+热轧平辊整平”轧制复合工艺的可行性,为提高钢/铝复合板界面结合强度提供了新思路。