熱軋複合是兩種或兩種以上的金屬材料用熱軋法生產複合材料的工藝。熱軋複合是當前複合板材生產的主要方法。隨著複合軋制技術的發展，複合板材的寬度在不斷增加。熱軋複合的工藝過程包括組元層坯料選擇及準備、加熱、軋制(軋合)和軋制後熱處理。
熱軋複合(hot roll bonding)
坯料選擇及準備 據複合材料要求的性能，選擇相應的組元金屬，依複合材料各層間的厚度比的要求，按實現組元間結合需要的最小變形量即臨界變形量確定各組元層坯料厚度，不同的坯料選用不同的表面處理方法。不鏽鋼包覆碳鋼的複合表面，可採用化學清洗；高合金包覆層表面還需要鍍鎳，這樣不僅有利於組元結合，並阻止碳鋼中的碳向包覆層擴散。軋制單麵包覆板時，若坯料採用對稱組裝，可將基層鋼板放在外面，包覆層在其間(見圖a)。包覆層的非結合面須塗覆耐熱隔離化合物，以防止在軋制時包覆層相互結合。雙麵包覆板坯料組裝件(圖b)中，中間的金屬寬度和長度要比外面層稍小些，以便於中間層在軋制時能夠寬展和延伸。為防止加熱時空氣進入組元間氧化及軋制時組元錯動，將組裝件四周連同充填條一起焊合。
熱敏雙金屬的坯料表面可用刨床和修磨機加工。修磨機砂輪轉速及砂輪粒度應滿足坯料表面粗糙度要求。將修磨後的主動層(高膨脹係數層)與被動層(低膨脹係數層)複合面相對，按規定的焊接工藝沿周邊焊合後放入具有一定溫度的烘乾箱內烘乾。對加熱或複合軋制時溫度較低(如低於．260℃)的金屬，其坯料表面往往還要經噴砂或鋼絲刷清刷處理。
加熱 坯料加熱的目的是使組元金屬在複合前表面上的液體吸附膜揮發變脆，並使結合處的金屬在複合變形時產生再結晶及擴散。加熱溫度通常在再結晶溫度以上，上限為液相線溫度、熱脆溫度或脆性相形成溫度。各組元層金屬可同時加熱到其中最低再結晶溫度以上，也可分別加熱成不同溫度。錫鋁合金與鋼複合的軸瓦材料，可同時加熱到低於錫鋁合金熔點38～120℃，也可以只加熱鋼而不加熱錫鋁合金。鋼與不鏽鋼的複合加熱溫度應使鋼與不鏽鋼具有相近的力學性能，以便軋制複合時有相同的變形。錫等軟質金屬與鎳等硬質金屬複合後，鎳如要求完全退火，錫則被熔化，為使鎳在複合變形中不產生或減小加工硬化，只加熱錫。為防止金屬表面在加熱和軋制時氧化，鋼表面可鍍鎳、銅及純鋁等薄膜；保護氣體可用氫氣、分解氨或天然氣等。如用還原性氣氛還可使表面層氧化物還原。
軋制(軋合) 加熱後的各組元金屬在軋機上受到軋制壓力，在一定的溫度下產生塑性變形，使接觸面相結合。通常採用大壓下率一道次軋合。軋合需要的壓下率同組元金屬的性能、組元層厚度、軋制溫度及軋制設備條件有關。組元層越厚，加工硬化傾向越大，所需壓下率越大。溫度高時壓下率可減小，如果某些組元材料高溫時強度下降，則應加大壓下率。銅與不鏽鋼在550℃軋合只需13%的壓下率，而在870℃時則需25%壓下率。壓下率與溫度的關係，可用模擬法或通過實驗來確定，即在不同溫度下對材料進行各種壓下率的軋合，便可找出實現軋合所需最小壓下率的對應溫度。在3層以上材料複合時，若其中有一層以上材料較軟，則複合壓下率一定要大於任一對組元複合所需要的壓下率。如在640rC進行銀一鋼一鋼複合，鋼一鋼複合需15%的壓下率，銀一鋼複合的壓下率為8%。則實現銀一鋼一鋼複合的壓下率應大於15%。如兩組元熔點相差較大，為減少高熔點組元在複合軋制時的加工硬化程度，可採用軋輥直徑不等的軋合法，高熔點層用大輥，低熔點層用小輥。兩組元各自的壓下量與組元層的軟硬程度和兩軋輥輥徑相差的倍數有關。熱軋複合可採用普通二輥和四輥軋機。影響實現複合變形的軋機主要技術參數是最大軋制力、軋輥直徑和軋制速度。
熱處理 不同組元材料在軋制複合時的結合併非是接觸面的全部結合，並且由於組元的性能差異在軋制變形及隨後的冷卻過程中結合面處會產生殘餘應力。為了擴大兩組元的真實結合面積，消除殘餘應力，提高複合強度，改善複合材料的性能，必須進行軋後熱處理。確定熱處理溫度的主要依據是，在該溫度下接觸面上未結合部分存在的氧化物等薄膜，能夠消除和擴散，並避免在結合面上形成脆性化合物等。鋼一鋁複合材料退火溫度超過510℃時，結合面將有鐵鋁脆性相形成。鋁一銅複合材料退火溫度應低於370℃，以免在結合面形成過多銅鋁中間化合物。
