超声固接增材制造技术是利用压电换能器压电特性产生高频振动施加在金属箔材表面,在高压下形成金属间固相连接的方法。超声固接增材制造技术还存在着固接接头力学性能较差和固接机理不清楚的问题,无法满足高强度和高硬度要求的应用,也不利于进一步研究。本文以提高超声固接接头力学性能和分析超声固接的成形机理为目标,通过剥离实验、表面硬度测试、热电偶测温实验等实验研究,结合有限元仿真、数值模拟等方法,得到超声固接加工的最适工艺参数,从热量、微观组织结构等角度阐明了超声固接的成形机理。具体工作如下:(1)结合以往的超声固接工艺参数的研究,选取超声固接压力、振子振幅等参数,采用单因素变量和正交试验的方法,对异种金属的固接接头的剥离强度和表面硬度进行了测量,获得了不同超声固接工艺参数对固接接头力学性能的变化规律以及能提升剥离强度和表面硬度的适宜工艺参数。(2)根据材料成形原理,利用有限元模拟超声固接界面的温度分布,通过热电偶测温实验对比,获得了固接界面温度随工艺参数变化规律,并且基于Hertz接触理论和Coulomb摩擦定律计算了超声固接界面应力分布,分析其成形原理,得出超声固接增材制造技术属于塑性成形的结论。(3)对固接界面金属塑性变形成因进行理论分析,通过扫描电镜观察固接接头的微观组织结构,能谱仪进行面扫描分析界面成分,结果表明金属原子的键合作用以及金属自身的粘塑性变形热、金属间的扩散反应对超声固接接头的形成起决定性作用。