本文主要以55Vol.%SiCp/A356颗粒增强铝基复合材料为研究对象,分别采用毛细填缝和预置钎料箔片的形式,在大气环境中进行Zn-Al钎料的超声波钎焊,均获得了理想的焊接接头,测试了接头的强度,利用光学显微镜、SEM、EDAX对接头的微观组织进行了分析,并最终对钎焊接头的断裂行为、断裂机制进行了SEM原位拉伸动态观察研究。试验结果表明,在大气环境中420℃时,超声作用下Zn-Al钎料可以实现毛细填缝过程。其他参数相同时,表面的粗糙度对钎料的钻缝速度影响较大。钎料在光滑母材表面的平均钻缝速度远远大于在粗糙表面的钻缝速度。对于毛细填缝和预置工艺两种方式的钎焊接头,母材表面的氧化膜均随着超声时间的延长被逐渐去除,钎料与母材在一定的超声时间后形成较好的冶金连接。在超声钎焊试验中发现,小气孔缺陷和未填充缺陷是超声毛细填缝钎焊接头的两种缺陷。小气孔缺陷只存在于粗糙表面的焊件中,是表面凹坑夹气形成的,光滑件没有;未填充缺陷是高体积分数复合材料超声毛细填缝时所形成的钎料小包围缺陷。两种缺陷均可在进一步的超声振动作用下去除干净。预置钎焊接头的强度随着超声时间的增加而增大,并且焊缝的组织成分和微观结构也会随着超声时间的不同发生改变。焊接接头的最终强度能达到165Mpa,与母材自身强度值相当。通过对钎焊接头SEM原位拉伸动态观察结果发现。焊缝近界面的溶解区或者焊缝中心的颗粒自身是裂纹萌生的主要环节。近界面裂纹很难在颗粒之间的基体中扩展,因为基体自身强度塑性都很高;在钎缝中心,由于Zn-Al共晶组织相对很脆,颗粒之间的Zn-Al共晶组织也会成为裂纹萌生扩展的途径。当钎料与母材润湿结合良好时,不会发生钎料与陶瓷颗粒脱粘的现象,最终的裂纹扩展到母材中发生断裂。当界面存在润湿不良区域时,裂纹迅速扩展到润湿不良的结合面,引起接头的快速断裂。裂纹的扩展路径均发生在垂直于外加应力方向,具体的扩展部位和途径与不同部位钎焊接头的强度值有关。