传统钎焊在大气环境下进行焊接时一般需要钎剂来实现钎料与母材之间的连接。而超声辅助钎焊可在大气环境下无需使用钎剂即可实现钎料和母材(同、异种金属及非金属)之间的连接。但是,对于超声振动在母材上的传导、分布规律及母材表面钎料液滴动态铺展过程研究较少,影响了超声辅助钎焊技术广泛应用。因此本文以揭示超声辅助钎焊过程中钎料液滴非润湿铺展行为的作用机理为主要研究目标,主要研究了超声作用下主要研究了母材表面振动响应特性,以及超声作用下钎料液滴声致铺展行为;并进行实验验证,利用激光测振仪对SiC陶瓷表面振动强度及高速摄影仪对超声作用下母材表面钎料液滴铺展过程进行记录。利用ANSYS软件分析了尺寸为40×20×3 mm的SiC陶瓷在施加超声后表面的振动分布情况。结果表明,超声作用下母材表面的振动响应为非均匀分布,但具有一定分布规律:同一超声振幅下SiC陶瓷表面的振动强度分布呈现沿超声工具头向母材另一端逐渐增强、沿水平中心轴向母材两侧逐渐增强的情形;且随超声振幅增大,母材表面振动强度增加。利用Fluent流体软件模拟了超声波作用下钎料液滴的铺展行为。超声作用下,SiC陶瓷表面钎料液滴迅速发生铺展。随超声振幅增加,液滴铺展速率增加,并且相同时间内,液滴最终铺展距离增加。超声对钎料液滴的内部压力产生影响。未施加超声时,钎料液滴内部压力较小,压力值在420 Pa以下。施加超声后,在一个超声周期内钎料液滴内部压力随时间呈现周期性正、负压的连续转换,钎料液滴内部压力绝对值显著增大,且随超声振幅增大,液滴内部压力变化幅度增加,在超声振幅为8μm时内部压力变化幅度最大。超声振幅为4μm时,液滴内部压力绝对值为650 kPa,随超声振幅增加压力绝对值增加,8μm时压力绝对值为1400 kPa。利用高速摄影仪对超声作用下钎料液滴在母材表面的动态铺展过程进行记录。施加超声后钎料液滴在铺展过程中呈现不同形态,如铺展前沿的雾化、涟漪波纹等现象;相同时间内,随超声振幅增加,液滴铺展速率增加;相同振幅下,随时间延长,液滴铺展速率逐渐降低。分析了钎料液滴在母材表面非润湿铺展的机理,其主要驱动力来源于超声作用,超声振幅越大偏移量和声压幅值越大。超声作用使得钎料液滴受方向向下大小不同正弦分布的声压偏移量作用,导致钎料液滴沿偏移量梯度方向流动,从而促使液滴向外铺展。