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本文采用自蔓延连接的方法实现了碳纤维增强铝基复合材料（记作C_f/Al）与TiAl合金的连接，系统研究了二者在自蔓延连接中界面形成机制。采用理论分析和基础试验相结合的方法，进行了自蔓延中间层的优化设计。利用差热分析、扫描电镜以及能谱分析、强度测试和X射线衍射分析的方法，阐述了自蔓延中间层的放热原理，不同连接工艺参数下接头的微观界面结构和力学性能，揭示了连接工艺参数对接头力学性能及界面结构的影响规律。最后，阐述了接头界面结构的形成机制。针对C_f/Al这种复合材料的特性，进行了C_f/Al焊接性分析；基于体系的热力学理论及中间层的选择原则，初步选取中间层。利用DTA分析以及结合实际试验等手段对所选中间层进行优化，并分别计算了所选的Ti-Al-C-Cu和Al-Ni-CuO粉末中间层体系的绝热温度。为了保证自蔓延反应的持续进行，确定了各粉末中间层的最低预热温度，同时对两种粉末体系自蔓延反应的表观激活能进行了计算。采用Ti-Al-C-Cu粉末中间层，利用热爆和激光引燃两种模式，实现了C_f/Al与TiAl合金的自蔓延连接，连接效果良好。由于Cu的扩散，在靠近中间层的C_f/Al复合材料中以及其余中间层的结合处有Al2Cu的生成；在TiAl一侧，有沿着接头界面连续分布的金属间化合物TiAl3层生成。中间层中，产生大量的TiAl3、少量的Ti(AlCu)2相和少量的铝铜化合物。连接温度对接头界面结构及抗剪强度影响较大，接头的抗剪强度随着加热温度的增加先增加而后迅速降低。保温时间对接头的界面结构影响较小，接头的抗剪强度随着保温时间的增加先增加，而后趋于平稳。接头的抗剪强度可达25.89MPa。阐述了Ti-Al-C-Cu中间层自蔓延连接C_f/Al和TiAl的连接机理，中间层在加热过程中产生液相是实现可靠连接的前提条件。采用Al-Ni-CuO粉末中间层，利用真空炉加热，实现了C_f/Al和TiAl的自蔓延连接。靠近中间层的C_f/Al复合材料中以及其余中间层的结合处有NiAl3的生成；在TiAl一侧，有沿着接头界面连续分布的金属间化合物TiAl3层生成。中间层中，产生大量的NiAl3、少量的Al2O3相和少量的铝铜化合物。连接温度对接头界面结构及抗剪强度影响较大，接头的抗剪强度随着加热温度的增加先增加，当加热温度超过650℃时，接头的抗剪强度迅速降低。当保温时间超过10min时，保温时间对接头的界面结构以及力学性能影响不大。接头的抗剪强度可达39.99MPa。阐述了Al-Ni-CuO自蔓延连接C_f/Al和TiAl的连接机理，得出Al与CuO的反应温度较低，是实现较低加热温度下实现可靠连接的关键。