金属材料与人类文明发展和社会进步关系密切,已经成为日常生产生活中重要的物质基础之一。为了提升材料的综合性能,需要对材料进行强化处理。弥散强化通过在基体中加入或生成硬质的第二相颗粒来强化材料。强化颗粒具有良好的热稳定性和化学稳定性,能够有效钉扎晶界,阻碍位错运动,抑制晶粒长大,使材料具有良好的室温高温强度。本文围绕氧化物颗粒在制备和焊接过程中的变化,研究了氧化物颗粒对微观组织演变和力学性能的贡献。论文首先采用机械合金化法成功制备出氧化物弥散强化（oxidedispersion strengthen,ODS）FeCoNi基固溶体合金,纳米氧化物颗粒均匀弥散分布于基体中,材料拉伸性能优于部分弥散强化钢。然后采用搅拌摩擦焊实现ODS纯铝及2024铝合金的有效连接,接头强度系数分别达到母材98%和85%。该研究对于生产大型结构件,扩大ODS高强铝合金应用范围具有重要意义。通过对FeCoNi基固溶体合金不同制备阶段工艺研究确定了主要实验参数并成功在基体中制备出平均尺寸为34 nm的Y2Ti2O7颗粒。亚微米级晶粒及纳米颗粒使得该合金在室温及700℃下均具有较高的压缩性能。采用不同氧化物颗粒对FeCoNi合金进行强化。研究发现热轧过程中FeCoNi合金内部出现γ取向线织构向α取向线织构转变,纳米Y2O3颗粒能够抑制转变过程,粒径更小、密度更高的Y2Ti2O7颗粒进一步增强了抑制作用,两种颗粒均与基体呈现半共格结构。单斜结构的Y2O3颗粒是由立方结构的Y2O3颗粒在热轧过程中通过相变转化而来。高温短时间退火可有效降低纳米相尺寸。FeCoNi-1.5Y2O3和FeCoNi-1.2Ti-1.5Y2O3合金中力学性能的提升主要来源于基体内部细化的晶粒和高密度纳米氧化物颗粒。采用搅拌摩擦焊（friction stir welding,FSW）技术成功实现冷轧态弥散氧化纯铝的焊接。研究发现母材区及焊核区均为γ-Al2O3颗粒。氧化铝颗粒为近球状,数密度分别为6.25×1019/m3和7.49× 1019/m3。中子小角散射结果表明母材区颗粒平均粒径为69.3 nm。焊核区颗粒尺寸有所降低,氧化铝体积分数为 2.66%。通过商用1050纯铝和ODS1050纯铝、商用2024和ODS2024铝合金相同工艺参数下对照实验,研究了氧化物颗粒焊接前后变化以及对接头再结晶过程的影响。结果表明1050纯铝和ODS1050纯铝焊核区发生了连续动态再结晶。ODS1050纯铝中A12O3颗粒诱导热力影响区发生局部非连续动态再结晶。ODS2024铝合金焊核区为连续动态再结晶。焊核区、热影响区织构类型与热影响区基本相同,析出相和氧化物颗粒能有效保持组织稳定。ODS1050铝合金母材区和焊核区弥散着纳米Al2O3颗粒。商用2024铝合金中强化相为S相和θ相,焊接过程中两相发生了回溶和再析出。ODS2024中母材区为复杂的Al1.756Mn0.182Fe0.062（O（SiO4））颗粒和θ相。焊接过后,复杂颗粒保持稳定,θ相固溶并析出为S相。商用1050和ODS1050纯铝接头焊核区和整体强度均与母材相当,ODS2024铝合金中接头整体强度达到母材85%,以上结果表明FSW技术能有效实现铝基复合材料的连接。