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本文针对轧钢工业中对于硬质合金/钢复合轧辊的迫切需求,采用直接钎焊工艺和复合Cu中间层的钎焊工艺对硬质合金/钢进行了真空钎焊连接,分析了钎焊温度对接头界面和性能的影响,对接头界面形成机理进行了研究,并利用MARC有限元分析软件对两种钎焊工艺下复合轧辊焊后残余应力场进行了数值模拟。通过对硬质合金/钢钎焊接头界面反应的试验和分析,确定当钎焊温度为1040℃时采用镍基钎料钎焊硬质合金/钢,接头界面结构为Steel/Fe-Ni(s.s)/γ-Ni(s.s)/W-Co-Ni rich/WC-Co。随钎焊温度的变化,界面反应层厚度发生了明显的变化,尤其是硬质合金侧界面W-Co-Ni rich反应层,其对接头性能存在一定影响,试验发现当钎焊温度为1040℃时,接头抗剪强度为340MPa,此时接头断裂发生在硬质合金母材上。为降低接头焊后残余应力,提出复合Cu中间层的钎焊工艺。试验发现复合250umCu中间层时随钎焊温度升高接头强度增加,当钎焊温度为1070℃时界面结构为Steel/Fe-Ni(s.s)/Cu/Ni-Co(s.s)/WC-Co。此时接头抗剪强度达到272MPa,接头具有良好的塑性,断裂发生在Cu/WC-Co界面上。而采用100umCu中间层时接头抗剪强度为211MPa。采用MARC分析软件对两种钎焊工艺下硬质合金/钢复合轧辊进行了残余应力的数值模拟,结合数值模拟结果发现,较佳的焊后冷却速度为30℃/min,在此冷却速度下,采用镍基钎料直接钎焊连接接头残余应力峰值达434MPa;同时确定了Cu中间层厚度较佳值为250um,此时接头的残余应力峰值大幅降为69MPa。MARC有限元模拟结果有力的证明了复合Cu中间层的钎焊工艺可以有效的缓解接头焊后残余应力。