Ti/Al3Ti层状复合材料构件在航空航天、防护装甲、新型武器装备等领域具有重要的意义。在 Ti/Al3Ti层状复合构件的两种制造方法中，Ti/Al以及Ti/Al3Ti的塑性成形不仅是必要的环节，而且存在共性问题。然而，两种材料在塑性成形过程中，易出现塑性失稳及界面开裂等问题。 本项目以Ti/Al以及Ti/Al3Ti为研究对象，首先研究材料塑性变形过程中的层间协同变形机制；其次，研究具有初始变形量的 Ti/Al 热压过程中界面相生成机理以及热力耦合作用下的 Ti/Al3Ti 界面相转变机理。另外，研究 Ti/Al 及 Ti/Al3Ti 层状复合材料成形过程中的界面变化机制、裂纹扩展规律以及缺陷调控方法。试验结果发现，将钛箔和铝箔交替叠加后在不同温度和时间下进行热压处理，在550℃以下，Ti/Al界面处无任何化合物生成，且界面平直无任何缺陷，当温度高于550℃时，在一定的时间条件下，Al3Ti是Ti元素和Al元素在扩散反应过程中唯一的反应产物，且在热压过程中，Al3Ti层的厚度随温度呈指数形式增加，随时间呈抛物线形式增加，Al3Ti的反应长大主要是受体扩散控制的；其次，随着应变速率的增加，屈服强度、抗拉强度、应变强化系数及屈强比增加，但延伸率、应变硬化指数降低，表现出明显的应变强化效应；室温下应变速率对塑性应变比的变化敏感性不高；慢应变速率下的成形有利于提高层状复合材料的成形性能；另外，界面局部缺陷部位应力集中萌生微裂纹，微观裂纹萌生方式为微孔成核、长大、聚合。裂纹萌生后沿界面方向相向扩展、连接，形成局部界面分层，此后相邻局部界面分层相向扩展和连接最终在界面形成贯穿分层，最终将导致钛层和试样的断裂，而Al3Ti作为脆性相是裂纹萌生的主要位置。本项目着重研究 Ti/Al 以及 Ti/Al3Ti 层状复合材料塑性变形的微观机理，为 Ti/Al3Ti 层状复合构件的后续塑性成形提供理论支撑和工艺优化依据。