5.1.1  概述

复合钢是以不锈钢、镍基合金、铜基合金或钛合金等高性能合金为覆层，以低碳钢或低合金钢等珠光体钢为基层进行复合轧制、焊接（如爆炸焊或钎焊）或其他方法（如电镀、热喷涂等）而制成的双金属板。复合钢板的基层主要满足结构强度和刚度的要求，覆层满足耐蚀、耐磨损等特殊性能的要求。通常覆层只占复合钢总厚度的10%～20%，因此复合钢可以节约大量不锈钢或钛、镍等贵金属，具有很高的技术经济价值。

复合钢是复合材料的一种，其特点是无论基层还是覆层都是金属，而不是合成有机材料或其他非金属材料，并且复合钢的基层一定是钢铁材料。

复合钢的焊接是异种金属组合焊接的一种特殊形式，不是接头两侧为异种金属，而是接头本身是异种金属层的双金属板构成。复合钢的焊接是基层的同种金属焊接，覆层的同种金属焊接。为此焊接材料、焊接工艺等应分别按基层、覆层来选择，并应注意焊接顺序，基层和覆层界面附近的焊接才属于异种金属焊接，大多数情况下要焊接过渡层，关键是过渡层焊接材料的选择。焊接顺序是先焊基层，再焊过渡层，最后焊覆层。接头的坡口要求比较特殊，旨在减小或避免覆层金属被稀释。

复合钢根据覆层金属的不同，可分为铜复合钢、不锈复合钢、钛复合钢及镀锌钢、镀铝钢和渗铝钢等。

复合钢的性能指标与一般单一金属材料有所不同，界面结合率及界面抗剪强度是复合钢最主要的质量技术指标。界面结合率一般用每张复合板总面积或每单位面积的不贴合面积所占的百分比来表示。影响贴合质量的还有界面分离强度、单个不贴合区的最大长度、单个不贴合区的最大面积和个数等。由于复合板的制造方法（热轧、钎焊或爆炸焊等）不同，界面结合率不尽相同，因此都需要有相应标准来规范。表5-1是各国复合板标准对贴合质量的要求，从表5-1中也可知道复合板基层及覆层组合的种类。

表5-1 各国复合板标准对贴合质量的要求

①最多3个。

复合钢的力学性能（抗拉强度、弯曲性能、冲击性能等）要求不低于基层金属，耐蚀性等要求不低于覆层金属。

复合钢一般是采用热轧或冷轧方法制造，只有小面积的板料双金属才采用爆炸焊法，钎焊虽然质量高，但只能制造薄的复合钢。有资料报道爆炸-轧制复合法可以综合二者的优点，制造出多种尺寸、厚薄及异型复合材料。因为不管何种方法制造（钎焊除外），复合钢界面两侧都会发生塑性变形和加工硬化，甚至出现铸造组织（爆炸焊）等缺陷，使复合钢板的力学性能降低，因此必须经相应的热处理后才能使用。表5-2是国际上对复合钢商业供货状态的热处理要求。

表5-2 国际上对复合钢热处理的状态的要求