金属超声焊接技术是一种极有应用前景的快速加工技术，以金属超声焊接技术为基础的超声辅助加工技术(UAM,UC)的出现，使结构复杂的零部件快速一次成型成为可能。但目前对金属超声焊接机制的研究还存在诸多方面的争论，这严重制约了此项技术的广泛应用。因此，本文对不同超声焊接工艺参数下的铝箔基体组织和界面连接机制进行了全面而深入的研究，并对焊接之后铝箔基体的硬度和界面的剪切强度进行了测量与分析。本文试验采用了控制变量法，分别控制超声振幅、超声时间和变形程度这三个重要影响因素来对组织和性能进行研究与分析。主要利用电子背散射衍射(EBSD)获取的取向成像图、晶界图、取向分布图(ODF)等来研究铝箔基体和界面的组织演变规律；利用扫描电镜(SEM)观察界面连接形式和剪切试验中界面失效形式；采用数字显微硬度计和万能试验机对基体硬度和界面剪切强度进行测量和分析。研究结果表明，超声焊接过程中铝箔基体的组织得到了不同程度的细化，这与基体再结晶的程度有关。随着超声振幅的增加，铝箔基体组织均匀化程度增加，但再结晶织构的含量减少，变形织构的含量增加。超声时间的增加则会恶化基体组织的均匀性，再结晶织构与变形织构均得到不同程度的强化。变形程度对铝箔基体组织影响最大，随着变形量的增加，基体会发生连续动态再结晶，晶粒变得细小而均匀，变形织构的含量锐减，再结晶织构的含量大幅跃升。依据界面摩擦效应的强弱，超声焊接界面主要分为未结合区、弱接合区和强接合区。未结合区界面氧化层完好，界面连接机制为机械咬合，界面可靠性差；弱接合区界面和强接合区界面氧化物破碎，界面连接机制为连续动态再结晶，但强接合区韧塑性较好。剪切试验中界面失效方式为韧性断裂，韧窝底部氧化物的存在说明破碎的氧化物依然作为裂纹源存在于界面处，降低了焊接接头质量。基体组织和界面连接形式的不同直接决定了焊接接头机械性能的不同。超声振幅增加，基体硬度不断降低，界面剪切强度先增加后降低，存在临界值。超声时间增加，基体硬度先减小后增大，界面剪切强度则不断减弱。变形程度与基体硬度和界面剪切强度均呈正相关。