超声复合钎焊利用超声空化及声流效应改善陶瓷颗粒与钎料间的润湿性,实现在大气环境下无钎剂钎焊SiC_p/Al-MMCs。超声空化效应可破碎焊缝中枝晶,提高接头力学性能,但其力学性能受限于钎料性能,常难以应用于强度要求高的结构中。为了突破传统超声复合钎焊连接SiC_p/Al-MMCs的局限性,本文对50 vol.%SiC_p/6061Al的超声复合钎焊,提出了在液态钎料凝固过程中施加二次超声的方法。利用超声空化及声流效应在不同钎料固液相比下作用效果的不同,来探究窄间隙内超声激励对半固态下晶粒细化的作用机制,以达到细化焊缝晶粒,提高接头力学性能的目的。选用Zn-Al钎料时,发现在钎料冷却至半固态时施加二次超声可实现α-Al相的进一步细化,使焊缝中SiC颗粒与α-Al相分布均匀,大幅提高接头的力学性能,接头剪切强度最高可达245.17 MPa,较未施加二次超声时提高了65%。选用Sn-Zn钎料时,超声的空化效应将焊缝中产生的富Zn相打碎细化,声流效应促进了母材中铝元素向焊缝中的溶解扩散。随着超声作用时间的增长,富Zn相的数量、尺寸都逐渐降低,焊缝中有更多的α-Al相析出,剪切强度最大为74.17 MPa,较未施加二次超声时提高60%。但过长的二次超声作用会造成钎料的雾化,致使焊缝中钎料未填满,严重影响接头力学性能。本研究结合焊缝的显微组织、断口形貌、力学性能的分析,揭示了二次超声作用对窄间隙内钎料微观组织结构作用机制,实现了对焊缝中显微组织的控制,提高钎焊接头力学性能。