以EH40钢为基层,316L钢为复层的复合板,兼有316L钢的表面性能与EH40钢的机械强度和加工性能。热轧法具有经济高效,结合界面平整等优势,成为主要生产不锈钢复合板方法之一。但热轧过程中会出现非均匀变形和不均匀组织分布,严重影响板材的性能均匀性,而金属材料的内在微观组织结构直接影响着其外在特性。因此,掌握轧制过程中晶粒尺寸演变规律,研究各影响因素对晶粒组织分布均匀性的影响,对改善不锈钢复合板产品板厚方向组织均匀分布十分重要。本文以实现316L/EH40复合板沿轧件厚度方向的均匀化轧制为目的,从宏观尺度与介观尺度等多个尺度,研究轧制工艺参数对成形性能均匀性的影响。利用DEFORM-3D有限元软件建立316L/EH40复合板热轧成形热力耦合模型,按界面应力条件和界面应变条件对不锈钢复合板进行界面结合判定,得到不同轧制温度下实现界面结合的轧制压下率,基于双金属的流变应力曲线,建立316L和EH40的动态再结晶模型,对实现界面结合的316L/EH40复合板热轧过程进行介观模拟,研究不同轧制温度、轧制压下率及轧制速度等工艺参数,对基层和复层板厚方向各位置处晶粒尺寸的影响。采用正交试验的方法对模拟方案进行设计,得到轧制温度、轧制压下率及轧制速度对晶粒组织均匀性的影响规律,并分析各影响因素的影响显著性,对正交试验优选的参数组合进行热轧模拟分析,得到不同轧制温度、轧制压下率及轧制速度等轧制工艺参数下,316L/EH40复合板厚度方向上的晶粒尺寸分布及其演变特征,并确定出一组晶粒组织均匀性良好的轧制工艺参数。基于正交试验优选的参数组合分配各道次压下率,对316L/EH40复合板进行多道次可逆轧制数值模拟,得到沿板厚方向的温度、应力/应变分布情况,并以宏观尺度的结果为基础,对五道次热轧过程中各层的晶粒组织尺寸变化进行分析,得到每道次基层和复层晶粒组织均匀性的变化规律,通过对单道次与多道次轧制成形过程中的晶粒组织模拟结果进行对比,分析轧制道次对晶粒组织均匀性的影响。利用Gleeble-3800热压缩试验机,对正交试验表中随机两组参数组合进行热压缩试验,与优选轧制工艺参数下的压缩试件进行对比实验,并对三组试件进行金相组织观测,得到各工艺参数下不同位置处的晶粒尺寸分布,分析各工艺参数下晶粒组织分布的均匀性,与模拟仿真值进行对比,验证数值模拟的准确性。对优选轧制工艺参数下的试件进行拉伸实验,得到优选轧制工艺参数下试件的力学性能。通过上述研究工作,获得一套晶粒组织均匀性良好的轧制工艺参数,最终实现316L/EH40复合板沿轧件厚度方向的均匀化轧制,可为不锈钢复合板的制备提供参考。