采用铜(纯铜及含稀土元素钇的铜)+铌的复合中间层进行了钛合金与不锈钢板的真空热轧焊接试验,测试了接头拉伸强度,并利用金相显微镜、扫描电镜、XRD、能谱对连接界面的微观结构、断口形貌及中间层材料铜的组织进行了分析,结果表明,连接界面结合良好,无未焊合或开裂处;焊后未生成金属间化合物,在铌-钛合金界面处存在一厚度约为2.5μm的过渡层,而铜-不锈钢、铌-铜界面的过渡层厚度约为1.9μm;焊后铜晶界处产生了空洞,断口形貌显示出现了沿晶开裂的现象;稀土元素r的加入可以细化铜的晶粒,在相同的焊接工艺参数时含有稀土元素Y的铜层中未形成空洞,随着钇在铜中的质量百分含量由0.01%增加到0.02%,细化晶粒的效果更加显著,与采用纯铜作为中间层材料时的抗拉强度(326.9 MPa)相比分别提高了51.3MPa(铜中含钇0.01%,质量分数)和61.7 MPa(铜中含钇0.02%质量分数)。