随着现代科学技术的发展,单一的材料已不能满足人们的需求,于是复合材料应运而生。复合材料种类繁多,其中层状金属复合材料是当今材料科学研究的热点之一。金属复合管是层状金属复合材料的一种,它不但补足了单一管材上的缺陷,而且还获得了更加优异的性能,降低了成本,广泛的应用在石油、化工、电力、能源等领域。钛与不锈钢金属管直接进行复合较为困难,加入合适的中间层可以解决这一问题,因此研究加中间层的钛与不锈钢的扩散复合有一定的实际意义。本试验采用304不锈钢钢管作为基层,工业纯钛管作为覆层,纯铜箔作为中间层,用拉拔-内压扩散方法制备钛/铜中间层/不锈钢复合管。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对钛/不锈钢扩散复合管界面组织、化学成分、断口形貌和组成相进行分析。利用显微硬度和翦切试验测定界面的显微硬度值和剪切强度。分析了不同扩散工艺对界面组织、元素分布和性能的影响。显微组织分析表明：拉拔-内压扩散复合方法可以实现钛/不锈钢的连接。850℃时,钛/铜界面形成了α—Ti.α-β Ti和钛铜化合物(Ti-Cu);900℃以上时,钛/铜界面依然形成了层片状的α-β Ti魏氏体组织、β-Ti组织和钛铜化合物(Ti-Cu):1000℃时,中间层出现了Ti-Cu-Fe三元凝固组织。界面成分分析表明：在研究的温度范围内,界面均发生了原子互扩散现象。850℃时,钛/铜界面形成了较厚的扩散层,中间层铜有效地阻止了钛、铁生成脆性金属间化合物。900℃以上时,Ti元素越过了中间层,在铜/不锈钢界面生成了脆性金属化合物,此时中间层已起不到隔离钛与不锈钢的作用。硬度和剪切试验表明：由于元素的相互扩散,在界面形成了金属间化合物,所以显微硬度的最大值和剪切试验的断裂位置都出现在该界面,并且界面的剪切强度随加热温度的升高先增加后降低,随保温时间的延长,先增加后降低。