在自然灾害当中，在战场上，人们都要在无电的情况下进行应急焊接作业。然而，目前已有的焊接方法很难满足抢修作业简便、高效的需求。本文正是针对上述需求，将自蔓延技术结合手工焊接方法，创新出一种新型热剂焊接方法。该焊接方法无需借助任何外部能源和辅助设备，焊接人员可随身携带，随时随地进行焊接作业。文章采用自创的自蔓延反应造渣技术，成功实现了热剂反应后金属与氧化铝的迅速分离。通过研究不同原料粒径以及球磨混料工艺对热剂反应的影响，获得了可控的热剂反应，实现了将分离出的熔融金属产物向待焊母材上铺展，并形成焊缝。文章分别选择Al/Fe₂O₃，Al/CuO作为主要的热剂反应体系进行焊接实验，并采用合金化的方法对焊缝进行强化。研究了上述两热剂体系的焊缝成型性能及组织情况，并分析了合金元素对焊缝显微组织以及性能产生的影响。研究表明：Al/Fe₂O₃体系的焊缝成型性能较差，合金元素C的添加将导致焊缝焊接性能的急剧恶化，Al/CuO体系的焊缝成型性能较好，Al/NiO体系的加入将有效改善焊缝的显微组织结构以及提高焊缝强度，实现与母材强度的相互匹配。在Al/CuO、NiO反应体系的基础上，通过添加惰性稀释剂的办法对热剂反应进行调控，研究不同燃烧速度和温度对焊缝成型、显微组织以及力学性能的影响；对热剂焊接过程中裂纹产生的原因进行了详细分析，研究了不同Ni含量以及Fe含量对焊缝产生结晶裂纹的影响。研究表明：添加4wt.%硅灰石，即在燃烧速度为0.37cm/s，温度为1918℃条件下获得的焊接接头组织较好，未有缩松和气孔存在。焊缝中Ni和Fe的含量将对结晶裂纹的产生起到至关重要的作用，当二者含量均控制在10wt.%以下时，便能消除结晶裂纹。经严格调控后所得焊接接头的抗拉强度为424MPa，延伸率为10.4%，完全可以满足应急焊接的需要。将热剂焊接成果应用于热剂堆焊，实现了一种新颖的原位合成金属基复合材料堆焊层的简单方法。实验结果表明：原位合成的TiC颗粒尺寸细小，大部分均小于10μm，且弥散分布于堆焊层当中。