原位颗粒增强铝基复合材料具有增强相与基体的界面结合良好、颗粒尺寸细小、界面干净等优点,其力学性能高、加工性好,已被应用在航空航天、汽车制造等领域。其中原位自生TiB2/7050铝基复合材料有着较为突出的力学性能,包括较高的比模量和比强度、良好的抗疲劳能力和耐高温性能等,是一种极具发展前途的工程应用材料。但是原位自生TiB2/7050铝基复合材料焊接存在较大的难度,如铝合金基体在焊接时易发生氧化;接头会出现软化区;TiB2颗粒与铝合金基体物理性能和化学性能有较大的差异,导致焊接缺陷产生。因此,选择合适的焊接方法,探索最优的焊接工艺,提高该复合材料的焊接接头强度,是进一步扩大其应用领域亟待解决的关键问题。针对颗粒增强铝基复合材料的焊接难点,本文采用搅拌摩擦焊接的方法对原位自生TiB2/7050铝基复合材料进行焊接研究,工作主要分3个部分展开:（1）搅拌摩擦焊接工艺探索;（2）单面搅拌摩擦焊接;（3）双面搅拌摩擦焊接。焊接工艺探索研究结果表明,轴肩直径与搅拌针根部直径3:1的凹面轴肩小直径搅拌头更适合于该复合材料的搅拌摩擦焊接。焊接参数一定的情况下,小直径搅拌头能使焊接热输入更集中。搅拌针转速2500～3000r/min,焊接速度500～700mm/min,轴肩下压量为0.4mm时,复合材料焊缝表面成形良好,焊核区组织细密,无明显焊接缺陷。扫描电镜观察发现,搅拌摩擦焊接后原材料中聚集态的TiB2增强相被打散,个别颗粒发生了破碎,在焊缝中呈弥散态均匀分布。随着焊接热输入的增加,焊缝金属塑性变形和再结晶程度增大,焊缝组织也显著细化。但焊缝区抵抗氯离子侵蚀能力与未焊接复合材料相比变差。单面搅拌摩擦焊接研究结果表明,随着搅拌头旋转速度的增大,焊接区热输入量增加,焊缝金属塑性流动增强,焊缝表面弧形纹间距减小,焊缝成形质量提高。搅拌头旋转速度2200～2500r/min,焊接速度700mm/min,轴肩下压0.4mm时,可获得基体合金组织细化,TiB2颗粒分散均匀的无缺陷焊接接头。单面焊缝焊核区的硬度低于未焊接复合材料及焊缝的前进侧和后退侧的热机影响区。热输入较小时,硬度主要受细晶强化和颗粒增强影响,前进侧硬度要高于后退侧;当热输入较大时,由于前进侧热输入提高,化合物相向铝合金中溶解量增加,前进侧硬度略小于后退侧。单面焊接焊缝的最大抗拉强度513.0MPa,为未焊接复合材料的75.4%,接头断裂在焊缝区,呈现脆性解理断裂特征,断口微区也可观察到塑性韧窝组织。焊缝的力学性能主要归因于铝合金基体细晶强化和TiB2颗粒Orowan强化的共同作用。双面搅拌摩擦焊接结果表明,接头形貌为正反对称的“沙漏形”。焊核区因发生塑性变形和动态再结晶获得纳米超细晶组织;热机影响区只发生了部分动态回复,在大晶粒内部出现了亚晶;因试验设计不足,正反面焊道未能实现搭接,接合区金属只发生了一定的塑性变形。焊缝的显微硬度从母材、前进侧热机影响区、焊核区、后退侧热机影响区,再到母材呈现“w”形,整个接头焊核区的硬度最低。搅拌针旋转速度3000r/min,焊接速度700mm/min,轴肩下压0.4mm时,获得双面焊接头的抗拉强度最大为469.0MPa,是未焊接复合材料的69.0%。本论文试验中,双面焊接头未能实现正反焊道的有效搭接,是导致其接头的最大抗拉强度不及单面焊接头抗拉强度的主要原因。