铝合金因具有密度小,比强度高、加工性能优良等特点,现已被广泛的应用于航空航天、汽车制造、电力电子等领域。铝合金焊接结构件在这些领域中的占比也越来越多,然而采用传统焊接技术已难以满足铝合金冷却板和微通道散热器等产品的焊接质量要求。扩散焊接技术是一种固相焊接方法,在实现复杂结构的精密零部件的焊接方面具有独特的优势。因此,研究铝合金的扩散焊接工艺有重要的应用价值。本文以6061铝合金为研究对象,进行了无中间层和分别以微米粉、纯银箔作为中间层的扩散焊接工艺试验。利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对结合面焊合程度、组织演变和元素扩散情况进行观察表征并对焊接接头进行剪切性能测试。分析了表面处理方式、焊接温度、焊接压力和保温时间对接头焊合率、变形率及力学性能的影响,同时借助扫描电镜对接头剪切断面形貌进行观察并分析其断裂类型。研究表明:采用碱洗+酸洗的方法处理铝合金表面更有利于扩散焊接过程的进行,形成优质的接头。随着焊接温度的提高、焊接压力的增加和保温时间的延长,待焊表面的空隙减少,焊合率提高,但与此同时接头中的晶粒长大,接头变形率增加,接头剪切强度先增加后降低。当T=540℃,P=4MPa,t=120min时接头焊合率达到94%,剪切强度为72MPa,断裂方式为韧性断裂,然而接头变形率高达22%,远超规定值12%。采用微米粉作为中间层时,由于其主要元素与母材主要元素相同,因此接头中没有出现金属间化合物和明显的扩散反应层。随着焊接温度的提高、焊接压力的增加和保温时间的延长,中间层厚度减小,微米粉扩散充分,接头剪切强度增加。在T=465℃,P=5MPa,t=120min的工艺参数下,接头焊合率接近100%,接头断裂于微米粉与铝合金基体的结合面,剪切强度为77MPa,变形率仅为8.9%,达到了课题既定的工艺要求。纯银箔作为中间层进行扩散焊接时,银原子进入基体并与基体中的铝、镁原子结合生成了化合物,接头附近出现了明显的扩散层。随着焊接参数的提高,扩散层厚度变厚,化合物分布更均匀,银箔减少直至完全消失,接头强度不断增加。当T=500℃,P=3MPa,t=90min时,接头完全焊合,变形率为11.5%,剪切强度高达89MPa,断裂位置是在银箔与基体的连接面,断裂类型为韧性断裂。故银箔做中间层时也可以获得符合要求的铝合金扩散焊接头。