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Ti/Al3Ti层状复合材料是一种先进的结构材料,具有高比强度、比刚度,良好的高温性能、抗氧化性能以及抗损伤性能等,在航空航天、兵器等领域具有广泛的应用前景。由于Al3Ti的塑性变形能力低、变形协调性差,使得Ti/Al3Ti层状复合材料的再加工性差,且由于其结构形式单一,严重制约了Ti/Al3Ti层状材料结构的应用。因此,本文基于Al良好的变形协调性及其与Ti之间的原位反应原理,利用轧制复合+退火热处理的方法制备Ti/Al层状复合板;并对其热蠕变成形与原位反应,以获得具有复杂外形曲面的Ti/Al3Ti层状复合材料结构,对此开展了相应的微观分析。研究结果如下:对现有的原始板材纯钛板TA1、纯铝板1060、铝合金板6061开展不同温度（室温、300-500℃）下的拉伸试验,以获得适于轧制的原材料及轧制温度,在此基础上开展Ti/Al层状复合板的轧制,并进行一定的退火热处理。结果表明,三种材料的强度均在室温时最高,且纯钛板TA1和铝合金板6061两种板材的强度值最为接近,即两种材料力学性能匹配优异,选用此温度进行轧制复合工艺;通过分析不同累积压下量的轧制复合板,得到了能够制备出板形良好、变形比较均匀的Ti/Al层状复合板的最佳工艺为室温、单道次压下量10%、累积压下量60%;而通过对比不同退火温度和保温时间下复合板材微观组织和显微硬度的变化趋势,确定了退火工艺为温度550℃,保温时间0.5h。为对上述获得的Ti/Al层状复合板材开展热蠕变弯曲成形,采用数值模拟的方法获得了有效的热蠕变弯曲成形参数。模拟结果表明,高温条件下变形使应力分布更均匀且内部应力更小,结合退火工艺参数,选取热蠕变弯曲成形的温度500℃。在温度500℃条件下,对Ti/Al层状复合板进行热蠕变弯曲成形,成功制备出了Ti/Al层状复合板曲面结构,并在温度为670℃,加压3MPa并保温10h对热蠕变成形后的曲面结构件进行原位反应,获得了界面结合状态良好的Ti/Al3Ti层状复合材料曲面结构。