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针对Ti2AlNb与Ti合金常规扩散连接温度过高、时间过长而造成的组织性能恶化问题,本课题拟采用相变超塑性扩散连接技术提高其扩散连接速率,而明晰相变在扩散连接中产生的界面效应是成功运用该技术的关键,但目前对此研究尚不充分。基于此,本课题对相变在Ti2AlNb与Ti合金超塑性扩散连接中产生的界面效应进行了研究,揭示了相变促进两种合金超塑性扩散连接的机理,实现了两种合金的低温快速扩散连接。本课题对TC4和TC4及Ti2AlNb和TC4进行了在非真空条件下的恒温和相变超塑性扩散连接,并对Ti2AlNb/TC4恒温扩散连接接头进行了焊后热处理。通过莱卡尔金相显微镜、扫描电镜(SEM)及电子万能试验机对接头的界面组织结构、断口形貌及力学性能进行了研究分析。TC4合金扩散连接焊合区界面处的Ti和O形成的氧化膜在高温高压下可被破坏,因此,在非真空条件下氧化物对TC4/TC4接头性能影响不大。在一定时间和温度范围内,随着保温时间和连接温度的升高,TC4/TC4恒温超塑性扩散连接接头组织趋于均匀的双态组织,接头性能逐渐提高,在t=2h、p=10MPa、T=950℃条件下,其剪切强度为573 MPa,抗拉强度为832MPa。在相同保温时间内,TC4合金在850℃～950℃温度区间进行相变超塑性扩散连接,所获得的接头性能更优,在Tmax=950℃,Tmin=850℃,N=2,t=20min,p=10MPa条件下的接头剪切强度可达到612MPa,抗拉强度为 893 MPa。Ti2AlNb和TC4的恒温和相变超塑性扩散连接及其焊后热处理结果表明,在保温时间为1～2h内,Ti2AlNb/TC4恒温扩散连接接头性能较差,在T=950℃、t=2 h条件下所获得的接头抗拉强度最高为492 MPa;而在相同保温时间内,且平均温度低于恒温超塑性扩散连接的,Ti2AlNb/TC4相变超塑性扩散连接接头性能较优,在Tmax=950 ℃,Tmin=850 ℃,N=3,t=20min的非真空条件下获得的Ti2AlNb/TC4接头性能最优,其接头抗拉强度可达789MPa;因此,相变可以提高接头性能,实现低温快速连接。相变焊后热处理可进一步改善接头性能,其恒温接头焊后热处理的抗拉强度均高于恒温超塑性扩散连接的。在T=950 ℃,t=10 min条件下的焊后热处理接头性能最优,其抗拉强度为897 MPa。