爆炸焊接技术作为一种快速、高效的复合材料加工技术已经成功的制备了数百种不同种金属的复合材料并且被广泛的应用于工业生产中。但是由于爆炸焊接的复杂性使得对焊接过程控制难度较大,此外,焊接参数的选取不当会导致界面形貌不佳,甚至会使界面形成各种缺陷或出现开裂等不良现象。界面缺陷的形成将使爆炸焊接复合材料的强度、韧性、稳定性及气密性等性能有所降低,甚至出现工件报废等现象,使爆炸焊接复合材料的综合性能及经济性大打折扣。为了实现对爆炸焊接界面形貌更好的预测和控制并抑制界面缺陷的形成和发展,以及进一步探索和完善爆炸焊接相关机理,本文以爆炸焊接实验与数值模拟相结合的方式对多种因素对爆炸焊接的影响做出了研究,主要研究内容与结论如下:首先对不同强度、硬度的碳钢基板材料进行了大量的碳钢复合板爆炸焊接实验,并采用SPH算法对其焊接过程进行了数值模拟计算研究材料强度对爆炸焊接的影响。通过汇总实验结果可以发现材料强度对界面形貌的影响十分明显,并以无量纲流体弹塑性模型为基础建立了界面比波长与比强度及再入射流厚度之间的关系式。对界面形貌的表征发现部分试样的界面上形成了如剪切带、气孔、收缩裂隙等细观缺陷,其中剪切带的形成是由于热失稳导致的,并且这种缺陷大多出现在高硬度材料中;而气孔及收缩裂缝的形成是由于界面过度熔化导致的,而这种缺陷大多出现在低硬度材料中;另外界面涡旋是由于界面金属进入流体态导致的,这类缺陷一般出现在比强度较大的焊接式样中。此外,结合数值模拟结果发现Bahrani刻入机理对波状界面形成过程的定性描述是比较贴近实际的,而界面波纹的形成是由于扰动的累积打破了平直界面的非稳定的平衡态,并使界面进入了形成周期性波纹的稳态运动。为研究飞板密度对爆炸焊接的影响选取钛合金为飞板再次进行爆炸焊接实验,焊接后进行取样并依次进行表征分析。实验结果可以发现试样中出现了大量的平直界面。出现这种现象的原因是由于较低的飞板密度会拉低界面的比强度,导致飞板对基板的侵彻能力不足并难以打破平直界面的非稳定平衡态,使得界面难以出现失稳现象。而在界面出现波纹的试样中,由于在焊接过程中异种金属的化学反应及熔融金属的氧化反应导致界面上形成了脆性的团状杂质及元素过渡层。此外,通过分析比强度与比波长之间的关系式计算结果可以发现与变强度实验中的结果十分接近,由此可见界面比强度与再入射流厚度才是影响界面形貌的最关键因素,因此爆炸焊接的相关机理结论可以推广到双金属范畴。通过分析爆炸焊接过程中两板之间气体在焊接过程中的作用和影响提出了爆炸焊接“管道效应”理论,并通过理论推导计算了不同种类气体的管道效应强度。根据计算结果并结合活性金属在焊接过程中的化学反应现象,确定了以氦气为填充置换气体的爆炸焊接方案,并分别进行了氦气保护下的钛/钢、镁/铝复合板的爆炸焊接实验。实验结果显示各焊接试样的性能均有不同程度的提升,因此新的焊接方案十分可行。