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本文针对TiAl金属间化合物和C_f/Al复合材料的连接需求，系统研究了二者的自蔓延连接。结合材料自身性能和理论基础，优化设计了中间层。利用扫描电镜、能谱分析、XRD衍射分析、差热分析和强度测试等方法，研究了中间层自蔓延反应、自蔓延连接过程的热分析，对激光诱导下获得的连接接头界面结构进行了分析，并阐述了工艺参数对接头界面结构及力学性能的影响规律，分析了接头的形成机理。确定了自蔓延连接是连接TiAl和C_f/Al的最佳方法，基于热力学和中间层设计原则，确定采用Ni-Al粉末中间层，并对Ni-Al中间层的绝热温度进行了计算。通过差热分析，确定了Ni-Al中间层的理论引燃温度为640℃，研究了中间层燃烧、自蔓延连接过程中的传热问题。结果表明，Ni-Al中间层实际引燃温度受比表面积影响，比表面积越大，实际引燃温度越高，其单位面积导热散失的热量大于热辐射散失的热量。增大加热速率能减缓中间层在加热过程中的热量散失，对降低自蔓延反应引燃温度起到促进作用。在母材和夹具间添加隔热材料能使热量最大限度地用于母材和临近中间层的升温，对燃烧波传播起到促进作用。采用激光引燃中间层对TiAl和C_f/Al进行连接，采用Ni-Al中间层进行连接时，接头中产生了一系列缺陷。采用Ni-Al-Ti中间层，可以显著减少接头中的缺陷，得到良好的接头，接头的界面结构为TiAl/γ/Ni3Al+NiAl高温残留相/NiAl+富Al-γ/Ni3Al+NiAl高温残留相/Ni2Al3/NiAl3/C_f/Al+NiAl3/C_f/Al。中间层中Ti-Al体系含量的增大使反应产物由NiAl向NiAl+富Al-γ转变，接头致密度升高。Ti-Al体系含量为0.1时，强度最大为24.12MPa；Ti-Al体系含量的过大或过小都将增加接头中缺陷，影响接头性能。制坯压力增大，接头致密度增大，强度升高。连接压力增大，接头致密度增大，界面处拉应力减小，反应层裂纹倾向减小，对接头强度起到促进作用。连接压力过大时，中间层产物产生裂纹，C_f/Al发生破碎，接头强度降低。利用淬熄实验，研究了Ni-Al-Ti中间层燃烧机理，阐述了TiAl和C_f/Al激光诱导自蔓延连接过程。在连接开始后，中间层被激光引燃，生成NiAl+富Al-γ并形成燃烧波；燃烧波传播，两侧母材局部熔化，与中间层反应形成NiAl3、Ni2Al3、γ-Ni0.35Al0.30Ti0.35反应层；燃烧波传播到中间层末端，自蔓延反应结束，温度降低到室温，界面反应停止，形成接头。