层状金属复合材料近些年来在世界各国受到普遍的重视,铝合金由于密度小、耐蚀性好、塑性变形能力好、与异性材料结合力强等优势,因此广泛应用于层状金属复合板材研究和工业领域。本文以1060铝合金为基础,开展了 Al1060/TU2,Al1060/AZ31B,Al1060/TC4和Al1060/AZ31B/TC4层状金属复合板材的轧制实验,通过OM、XRD和SEM的显微组织测试以及拉伸、剪切、弯曲、硬度和冲击等力学性能实验研究不同轧制压下率和扩散退火温度对层状金属复合板材组织性能的影响规律。主要研究内容及结论如下:（1）采用热辊轧制复合法开展了不同轧制压下率Al/Cu复合板热轧及扩散退火实验,在此基础上分析了不同工艺参数对复合板组织及力学性能的影响规律。轧制压下率小于70%未退火时,Al/Cu复合板材主要以机械结合方式为主,70%以上时以冶金结合为主。随着压下率增加,Al/Cu复合板结合界面会逐渐平整,结合更加紧密,抗剪和抗拉强度均呈先增加后减小趋势。随着扩散退火温度升高,结合面形成的扩散层越来越厚,当退火温度达到300℃以上或在较大压下率下会形成金属间化合物。金属间化合物CuAl2在靠近基体Al侧,Cu9Al4在靠近基体Cu侧,CuAl在CuAl2和Cu9Al4之间。300℃扩散退火,压下率为70%时界面结合情况较好,抗剪强度达到最大值约112.94 MPa,抗拉强度达到300.35 MPa。（2）利用了热辊轧制的方式制备了轧制压下率为45%、62%、73%和83%的Al/Mg/Al复合板,随后对复合板进行了 200℃、250℃和300℃的扩散化退火,利用相关实验设备研究了工艺参数对组织和性能的影响规律。结果表明:随着压下率的增加,复合板由机械结合逐步转变为牢固的冶金结合,两金属结合界面处的扩散层逐渐增厚。Al基侧的金属间化合物为Al3Mg2以及MgAl2O4混合物;靠近Mg基侧的金属间化合物为Mg17Al12;中间为Al3Mg2。压下率为62%时,Al/Mg结合界线开始出现“波浪”线状,压下率增加至73%时,“波浪”线的起伏程度增加,剪切坡度呈现一定的角度。当压下率为83%时,部分中间层的镁板发生断裂。（3）未退火条件下,Al/Mg/Al复合板材的延伸率随压下率的增加而增加,抗拉和抗弯强度随压下率的增加先增加后减少,73%压下率时抗拉强度达254.45 MPa,抗弯强度达到271.94 MPa。250℃扩散退火时,复合板材的剪切强度随着压下率的提高先增加后减小,在73%轧制压下率时达到最大值144.00 MPa。（4）使用热轧的方式制备了制压下率为53%、62%、71%和89%的Al/Ti/Al复合板,随后对复合板进行了 200℃、300℃和400℃的扩散化退火,利用金相显微镜、扫描电镜等设备分析了不同工艺参数复合板的组织和性能。结果表明:在轧制变形作用下,钛合金表面在厚度方向上出现裂缝,塑性优越的铝合金板材待结合面被挤入钛合金板材粗糙的表面和裂缝中,增加铝板和钛板机械结合的强度。退火过程中,铝板和钛板之间相互扩散,形成多种金属间化合物,界面扩散厚度随退火温度的升高而增加,未退火、200℃、300℃和400℃厚度分别为1.2 μm、1.8 μm、2.4 μm 和 2.7μm。（5）开展了 Al/Mg/Ti/Mg/Al复合板材不同压下率及扩散退火实验,对不同工艺参数下的复合板进行金相、扫描和界面硬度分析。对于Mg/Ti复合界面,压下率为44%时,在结合界面处存在有一定宽度的间隙,压下率达到74%时,间隙已经消失,部分镁合金从基体中伸展到钛合金表面的缝隙中。继续升高轧制压下率至81%,钛合金表面的缝隙张口增大,更多的镁合金被挤入缝隙中,镁合金和钛合金之间形成强有力的机械结合。经过扩散退火之后,复合板材内部的残余应力得到消除,界面得到回复,使得硬度有了明显的下降。