Ti/Al复合构件由于具有成本低、重量轻等特点在航天航空及汽车工业中具有良好的应用前景。由于铝合金与钛合金的热物理性能差别较大,且冶金相容性较差,采用传统的熔化焊容易在界面处产生大量脆性化合物,难以获得有效连接。本文采用激光-MIG复合热源进行了3 mm厚的6061-T6铝合金与Ti-6Al-4V钛合金的熔钎焊试验。通过热源空间位置调整及工艺适配控制化合物层的均匀性及焊缝成形,获得了力学性能良好的Ti/Al异种合金熔钎焊接头。使用Abaqus数值模拟软件进行了焊接过程温度场及应力场的计算,获取了不同激光-电弧偏移量及激光束偏转角度下界面的温度分布。结果表明,通过将热源向铝侧偏移可降低界面处的峰值温度,但沿界面仍存在较大温度梯度。在偏移量为1.2 mm的条件下,偏转激光束可提高对接面下部温度,获得等温线近似平行于对接面的均匀温度场分布。采用单因素法研究了激光-MIG复合焊的主要工艺参数对Ti/Al熔钎焊接头焊缝成形的影响规律。结果表明,当热源偏移量过大或热输入过小时,由于钛合金背部受热不良而导致液态金属铺展较差。激光功率及偏移量一定的条件下,送丝速度与焊接速度比值为3.9⁴.5时可获得正面及背面均成形良好的焊接接头。采用扫描电镜及能谱仪对界面化合物层的形貌及成分进行了表征,结果表明,在钛合金仅发生溶解的条件下,生成单层TiAl₃层。钛合金微熔条件下界面处则出现Ti₃Al,TiAl,TiAl₃三层结构,化合物层中夹杂着微裂纹及孔洞。通过热源空间位置调整及工艺适配获得了厚度接近1μm且无明显缺陷的均匀TiAl₃化合物层,并分析了化合物层的形成及生长机理。对熔钎焊接头进行了拉伸试验,结果表明,带余高接头的抗拉强度略高于去余高接头强度。化合物层厚度过大或过小均不利于获得强度较高的接头。在激光-电弧偏移量为1.2 mm,激光偏转角度为5°时,去余高接头抗拉强度最高为230 MPa,达到铝合金母材强度的80%。接头断裂位置包括断裂于钛-铝界面、焊缝、铝侧热影响区,并对其断裂机制进行了分析。