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抗氢钢具有强度高、刚性好和良好的抗氧化性和阻氢性能等优点，A1-Si合金是良好的钎料合金，因而广泛应用于核能、武器系统、航空和航天等工业。Al-Si合金与HR-2不锈钢间的连接，具有强烈的应用背景和现实意义。
本研究采用热等静压扩散连接的方法连接A1-Si合金与HR-2钢，主要研究了Al-Si合金与HR-2钢的热等静压直接与间接扩散连接的工艺和接头的界面特性，重点分析连接区的成分、组织和性能，探索减少或克服脆性中间相形成，连接性能好的工艺。结果表明，热等静压技术能实现二者有效连接。
本文对Al-Si合金与HR-2钢在不同的温度、压力、时间和采用不同中间层材料扩散连接后，分别采用成分、组织和性能分析手段，将连接界面区特征作为主要研究对象，探讨工艺参数和工艺过程对连接质量的影响。本文采用的主要分析方法是用拉伸实验考核接头结合强度；用氦质谱仪检测连接界面的气密性；用扫描电镜(SEM)观察拉伸断口的形貌；抛光后样品，用俄歇谱仪(AES)分析扩散区的成分，用x射线衍射(XRD)分析断口的物相；蚀刻后的样品用金相显微镜和扫描电镜分析连接区的组织。
Al-Si合金/HR-2钢直接扩散连接时，研究了5种不同工艺参数(压力、温度、时间)及工艺过程对基体材料、扩散界面，扩散层厚度、成分，界面结合强度及气密性的影响，确定了直接扩散连接的优化工艺参数。在本文所研究的450～560℃温度范围内，450℃时，Al-Si合金/HR-2钢未实现连接；505℃时，界面为机械结合；520～560℃时，形成快速扩散通道，界面为有明显扩散层的冶金结合。当直接扩散连接工艺优化参数为T=540℃，P=120MPa，t=1h时，界面结合紧密，扩散层未形成脆性中间相，柱面连接试样的界面拉伸强度为56.3MPa，A1-Si合金/HR-2钢连接试样及试样焊接后的气密性均小于1×10-9Pa.m3·s-1。但当扩散连接工艺参数为T=555℃，P=131MPa，f=2.5h时，由于扩散层中形成了FexAlySiz金属间化合物，连接界面和扩散层中均产生了裂纹，界面结合强度降至21.8MPa，气密性明显下降。
A1-Si合金/HR-2钢间接扩散连接时，选择了与A1-Si合金、HR-2钢相容性好的Ag、Cu材料为中间层，在HR-2钢表面分别采用电镀Cu/Ag膜0.02～0.05mm，等离子喷涂A1-Si膜0.1～0.2mm，磁控溅射(MSIP)Ag膜2～6um和等离子体增强离子束溅射沉积(PEIBAD)Ag膜0.4～1.2um作为中间层研究了A1-Si合金/HR-2钢间接扩散连接。其中，以(PEIBAD)Ag膜作为中间层的A1-Si合金/Ag/HR-2钢连接试样的界面最稳定，性能最佳。当间接扩散连接工艺参数为T=520℃，P=132MPa，t=0.5h时，柱面接头拉伸强度为63.8MPa，平面接头剪切强度为79.6MPa。A1-Si合金/Ag/HR-2钢扩散连接试样的气密性为：<1×10-9Pa·m3·s-1。试样连接界面形成明显的扩散层，整体双层界面紧密完整，未形成金属间化合物。采用Ag作中间层，降低了连接温度，缩短了连接时间，接头性能得到进一步提高。
通过研究，不仅成功地实现了A1-Si合金与HR-2钢的扩散连接，为工程应用打下基础，还从扩散机理，扩散层形成与控制、中间层材料与工艺选择等方面对其有了进一步的认识。