Al/Ti异种合金复合构件由于具备两种合金的优异性能在航空航天中具有广泛的应用前景。但是Al、Ti合金焊接时,容易产生脆而硬的金属间化合物,导致接头性能急剧下降,是Al/Ti异种合金连接的主要问题。本文通过综合分析选用激光填丝熔钎焊工艺成功地连接Al/Ti异种合金,避免了激光熔化焊焊缝中出现的诸如气孔、裂纹、金属元素烧损等缺陷。在激光熔钎焊工艺下,研究发现光斑能量分布对焊接过程的影响很大,高斯分布的圆形光斑加热焊丝及母材容易造成焊丝及钎剂烧损或母材温度偏低引起的焊丝金属润湿铺展效果不佳,采用由光束倾斜入射形成的椭圆形光斑加热母材及焊丝,焊接过程稳定性提高,焊缝成型也得到改善。在椭圆光斑加热下优化诸如激光功率、焊接速度、送丝速度等焊接参数得到连接较好的接头,平均抗拉强度约298MPa,达到铝母材的85%以上。进一步分析发现激光功率对接头强度的影响最大,焊接速度的影响仅次于激光功率,离焦量的影响最小。鉴于圆形光斑加热存在的缺点,采用能量均匀分布的矩形光斑(4×2mm2)作为热源,对Al/Ti异种合金激光填丝熔钎焊工艺特性进行了初步试验研究,试验结果发现,这种热源对焊丝与母材的充分加热非常有利,工艺范围更大,焊接过程更稳定,成型美观,但需要更大的激光功率才能保证填充金属充分润湿铺展所需的能量密度。进一步,对Al/Ti异种合金的界面行为与连接机理进行了深入研究,焊缝/钛合金之间有明显非均匀分布的金属间化合物生成,其成分主要是由Al-Ti二元和Al-Ti-Si三元金属间化合物组成。层状金属间化合物呈锯齿状分布,增大了界面的受力面积,提高了抗载荷能力,对提高接头的强度十分有利。利用激光的能量精确控制与快速加热特性,可将金属间化合物厚度控制在10um之内。