本文采用电子束区域熔炼技术制备了自增韧型Ni-25at%Si合金,并通过钎焊连接技术实现了其与Ti600的高质量连接。采用Marc有限元软件对Ni-25at%Si合金电子束区域熔炼过程的温度场进行了数值计算,获得电子束区域熔炼过程中熔区的温度分布规律,并以此为理论依据实现对Ni-25at%Si合金电子束区域熔炼过程的稳定控制;通过光学显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射仪、激光共聚焦显微镜对自增韧型Ni-25at%Si合金组织及其与Ti600钎焊接头组织进行了分析;通过压缩强度、断裂韧性、剪切强度、纳米压痕和显微硬度分别对自增韧型Ni-25at%Si合金及其与Ti600钎焊接头的力学性能进行了评价。Ni-25at%Si合金的电子束区域熔炼过程分为两个阶段:1)形成稳定的熔区;2)移动熔区,完成熔炼。试验结果显示,由于Ni-25at%Si合金表面张力较低,试验过程中,难以实现熔区内部表面张力和重力的平衡,进而难以保持稳定;而Ni-25at%Si合金棒料热容量有限,试验过程中易造成熔区内部热量累积,使熔区内熔体表面张力发生动态变化,影响熔炼过程稳定性。基于温度-表面张力-熔区稳定性的内在关系,采用数值模拟的方法,对熔区内的温度场进行定量分析,获得维持熔区稳定的工艺参数;在此基础上,提出基于“束流衰减”的熔炼过程控制方法,消除熔炼过程热量累积的影响,获得稳定的熔炼过程。Ni-25at%Si合金的电子束区域熔炼试样的组织分析表明,电子束区熔试样分为过渡区、定向凝固区和淬火区3部分。当熔炼速率小于10mm/h时,区熔试样呈现由Niss、Ni₃₁Si₁₂和Ni₃Si组成的全片层组织;当熔炼速率大于10mm/h时,区熔试样呈现带有Ni₃₁Si₁₂枝晶相的近全片层组织。两种组织类型均有别于Ni-25at%Si合金平衡态的组织（Ni₃Si）。采用非平衡热力学计算方法和最高界面生长温度模型,计算得到形成全片层组织的临界生长温度,揭示了全片层状自增韧Ni-25at%Si合金的形成机制。对自增韧Ni-25at%Si合金的力学性能分析发现,10mm/h的熔炼速率制备的试样具有最优的综合力学性能,其压缩强度可达2576MPa,较原始母材提升550%,断裂韧性为35.9 MPa·m^1/2,并且在压缩过程中将断后应变由原始组织的0提升至8%。在低熔炼速率下获得的全片层组织的断裂韧性明显高于高熔炼速率条件下得到的近全片层组织的断裂韧性。桥连增韧方式、裂纹偏转和界面剥离为断裂韧性提升的主要原因。对Ni-25at%Si和Ti600的钎焊特性研究表明,Ni-25at%Si/Ti600钎焊接头内部存在多种脆性金属间化合物。在弱工艺规范下,接头内部存在连续的Ti₂Ni层,恶化接头力学性能;在强工艺规范下,接头的Ni-25at%Si侧存在大量的孔洞,不利于钎焊接头质量的提升。钎焊接头内部的热应力的解析计算结果显示,Ti₂Ni层与Ti600母材界面附近残余应力最高,易导致接头开裂。基于影响钎焊接头质量的关键问题,采用Ti-Zr-Ni-Cu+B复合钎料,在弱工艺规范条件下,打破Ti₂Ni层连续性,降低Ti₂Ni层与Ti600母材界面附近残余应力,进而提升钎焊接头质量。通过引入B元素对钎焊过程进行冶金调控,使1213K/10min工艺条件下的Ni-25at%Si/Ti600钎焊接头的平均强度由44 MPa提升至84 MPa,并且接头内部无裂纹和孔洞出现,成功实现对Ni-25at%Si/Ti600钎焊接头质量的提升。此外,通过对添加B元素前后钎焊焊接头中主要元素Ti,Ni元素的活度系数及扩散系数的计算,从动力学角度阐明了B元素对钎焊接头界面结构的影响机制;通过对热应力的解析计算和剪切断口的试验分析,阐明了B元素对钎焊接头的强化机制。