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金属基复合材料具有比强度高、比刚度大、抗疲劳性好、耐磨、抗震等优良性能,已大量用于航天航空、化工、汽车等部门。伴随科学技术的不断进步,这些材料必将获得迅速发展。但是,金属基复合材料中含有各种各样的增强相,其特殊的组织结构决定了其焊接性能非常差。 本文以SiCp/6061Al、SiCw/6061Al、Al2O3p/6061Al三种铝基复合材料为研究对象,研究了金属基复合材料的直接液相、铝箔夹层液相和混合金属粉末夹层瞬间液相扩散焊接工艺与机理。文中从焊接工艺参数的选取和对接头微观组织、力学性能、元素分布以及化学组成的分析入手,探索了改善接头性能、简化焊接工艺的方法,提出了在低真空条件下铝基复合材料扩散焊接的新工艺（混合金属粉末夹层扩散焊接工艺）。 研究结果表明,在温度低于600℃和高于640℃时,Al2O3p/6061Al铝基复合材料铝箔夹层扩散焊接接头强度高于直接扩散焊接接头强度;在600℃-640℃温度区间内,直接扩散焊接头强度超过了铝箔夹层扩散焊接接头强度。 采用混合金属粉末作为中间层,通过TLP扩散焊接工艺成功焊接了上面三种铝基复合材料,并得到了较高强度的接头。分析接头微观组织和力学性能,发现焊接过程中存在一个中间层成分配比的优化区。这个优化区是一个比较宽泛的比例范围,在这个范围内的中间层能够使接头得到均匀的组织（没有增强相偏聚、裂纹等）和良好的机械性能。进一步研究发现,通过调整混合金属粉末中不同成分的配比,能够控制焊接过程中生成液态金属的数量,因此可以对接头的微观组织和力学性能进行优化设计,而不必严格控制夹层厚度,大大简化了铝基复合材料的TLP焊接工艺。 最后,在焊接实验和性能分析的基础上,对混合金属粉末夹层TLP扩散焊接工艺的机理进行了研究,探讨了焊接过程中中间层的变化,增强相的二次分布,元素的扩散以及氧化膜的破坏等内容。