由于航空工业中高性能、低重量和低成本的设计要求,Al/Ti复合结构的应用越来越广泛。因此,Al/Ti异种材料的连接问题备受关注。搅拌摩擦搭接焊（Friction stir lap welding,FSLW）是一种新型固相连接技术,可应用于Al/Ti异种接头的焊接。本文进行了超声作用下的Al/Ti异种FSLW研究,重点分析了超声的施加对接头成形性与力学性能的影响。首先,进行常规工艺下的Al/Ti异种FSLW研究。为了减少热输入量,采用较小的下板扎入量进行试验。研究发现,随着转速的降低,接头内部缺陷随之减小;当工艺参数为转速300rpm、焊速30mm/min时,获得了无缺陷接头。在较低转速下的接头中,搭接界面的连接机理为扩散连接;界面扩散层靠近铝侧区域的金属间化合物主要为TiAl₃。随后,采用钛合金下表面作为超声施加位置,进行超声作用下的Al/Ti异种FSLW研究。结果表明,超声的施加可以避免焊缝表面飞边缺陷的产生;减小接头内部的缺陷。而且,超声增加了接头界面扩散层的厚度,从而提高了其界面结合强度。最后,对不同工艺下接头的力学性能进行测试。当工艺参数为转速500rpm、焊速30mm/min时,超声的施加可以消除体积型缺陷,使其断裂模式由剪切变为拉伸,进而大大提高了拉剪强度和延伸率。对于无体积型缺陷的接头,断裂模式主要是拉伸断裂;超声的施加可以提高接头的拉剪强度,这与接头热机影响区显微硬度的提高密切相关。