碳化硅（SiC）陶瓷具有抗氧化性强、耐磨性能好、硬度高、热稳定性好、线膨胀系数小、热导率大、抗热震和耐化学腐蚀等优良的性能，在机械、航天、石油、化工、核能、光学等领域具有广泛的应用前景。而Ti-6Al-4V钛合金具有比强度高、耐腐蚀等突出优点，使得它在航空航天，石油化工等领域广泛应用，并成为重要的结构材料。研究SiC陶瓷/Ti-6Al-4V钛合金复合构件具有重要的理论意义和潜在的应用价值，为此本文以SiC陶瓷和Ti-6Al-4V钛合金为主要研究对象，研究了超声波作用下Al-12Si钎料对两种材料的润湿结合特征，并提出了低应力超声波辅助钎焊工艺。影响这两种材料钎焊接头力学性能的主要问题有两方面：大气条件下钎料与SiC和Ti-6Al-4V的界面结合困难；两种材料的线膨胀系数热失配导致接头残余应力较大。通过研究超声波作用下Al-12Si钎料与Ti-6Al-4V的相互作用行为，发现在界面处的Ti-6Al-4V表面形成了许多2-20μm左右的半球形溶蚀坑，溶蚀坑的数量随超声波作用时间延长而增多，但是其大小不变。该溶蚀坑主要由于近界面空化气泡的崩溃造成。微射流的冲击使得Ti-6Al-4V表面氧化膜局部破碎，并在高温和声流作用下Ti-6Al-4V被过度溶解，最后在界面处形成了不同的金属间化合物(TiAl₃和Ti₇Al₅Si₁₂)。在随后的超声波作用下会发生TiAl₃向Ti₇Al₅Si₁₂转变。若在施加短时间超声波作用后进行保温处理，液态Al-12Si沿氧化膜与Ti-6Al-4V界面进一步反应，使得氧化膜浮起，并生成Ti₇Al₅Si₁₂。当保温到一定时间TiAl₃在靠近钎料侧界面生成，并伴随Ti₇Al₅Si₁₂向TiAl₃的转变。二次超声波能够使得浮起的氧化膜完全破碎。通过研究超声波作用下Al-12Si钎料与SiC的相互作用行为，发现在钎料铺展最前沿形成了纳米颗粒层，钎料借助于纳米颗粒层向前铺展。钎料铺展后不能立刻润湿SiC表面，与SiC表面的润湿结合需要一定的时间。超声波作用后的保温处理对铺展润湿过程没有促进作用。实验之前的预氧化处理在SiC表面形成一层数百纳米的非晶态SiO₂层，超声波作用下SiC表面非晶层上也有溶蚀坑形成。在溶蚀坑处发生反应Al+SiO₂→Al₂O₃+Si并原位生成晶态的Al₂O₃，实现了Al-12Si与SiC的反应结合。进而使用Al-12Si钎料对Ti-6Al-4V和SiC进行超声波辅助钎焊。由于两种材料的线膨胀系数热失配，在接头中产生较大的残余应力。残余拉应力最高值出现在近钎缝的SiC陶瓷侧表面上，SiC陶瓷在该应力作用下发生断裂。通过在Al-Si基钎料中加入Sn和Zn两种元素降低了钎料的固相线，进而降低了残余应力开始产生的温度，获得了低应力的Ti-6Al-4V/SiC钎焊接头。