5A06铝合金具有较高的强度、良好的导热性以及优异的耐腐蚀性,是液冷组件和波导结构件等精密制造领域广泛使用的材料。本文采用放电等离子扩散焊技术实现5A06铝合金的焊接,借助试验分析和有限元模拟手段,从工艺、结构、冶金角度探究5A06铝合金SPS连接机理,为推广铝合金SPS扩散焊应用奠定理论基础。主要研究内容和结果如下:采用SPS扩散焊在温度500-540oC,压力0-8MPa,保温时间10-30min范围内进行5A06铝合金连接。由于保温时间短,焊后最大变形量为0.06%。530oC、7MPa、保温10min为最佳参数,获得接头抗拉强度最高为107MPa。氧化膜会阻碍扩散的进行,界面较差的区域氧含量高于高焊合区域;随着保温时间的延长,断口处发现大范围的氧化区域,阻碍焊接过程。整个界面显微硬度接近,韧窝富集的区域形成了Mg、Si元素的富集,撕裂层区域出现Fe元素的偏聚。在焊接温度500-540oC,压力0-6MPa,保温时间10-20min范围内,添加Al-20Cu-5Si-2Ni（wt.%）钎料作为中间层进行研究。最佳参数为温度540oC,压力6MPa,保温10min,获得接头抗拉强度为229MPa,拉伸断裂发生在中间层,断口呈现韧性断裂,出现团聚韧窝。添加钎料一方面在熔化阶段起到物理去膜作用,抑制氧化膜的生长,另一方面是钎焊熔化使接头产生了液相通道。界面扩散激活能较低,钎料中的Cu Al2和细Si颗粒扩散至晶界处从液相通道进入界面,Si元素和母材中偏聚的Mg反应生成了Mg2Si和Mg Si扩散带,中间层中Cu元素的扩散导致产生了Cu9Al4。晶界处均匀分布的Cu Al2和细小Si颗粒,阻碍位错运动,提高了接头性能。界面外侧由于产生Mg2Si等硬化相,导致扩散区域硬度升高。采用Al/Ti的SPS接头进行原子扩散分析,结果表明,电场作用下,原子的扩散系数提升较大,连接界面内的空位缺陷发生了定向位移,促进了原子扩散。采用MSC.MARC有限元软件建立了SPS扩散焊热-电-力耦合的数值计算模型,实现了焊接系统尤其是试样内温度场、电场和应力变形场分布及演变的实时、精确预测。焊接试样界面区域的热循环曲线与模具孔处热电偶测温曲线基本一致。通过单一变量设置模拟研究了材料电阻率,装配方式和界面接触电阻对SPS扩散焊的影响规律。结果表明,对于一定的焊接系统和相同的焊接电流加载条件,试样电阻率相比模具越小,试样中心温度越高。考虑模具和试样、试样和试样之间界面接触电阻时,比不考虑接触电阻试样温度升高,电阻率较高材料装配在上侧时,电流从压头流入模具和下侧材料,此时试样平均温度相比更高。