本文以55vol.%SiCp/A356颗粒增强铝基复合材料为研究对象,采用金相显微镜(Olympus-PMG3)、扫描电镜(SEM,S-4700)、能谱分析(EDS)、电子探针(EPMA,JEOL-733)和透射电镜(TEM)等分析测试方法,研究非真空环境中、超声振动条件下,其超声钎焊工艺。试验结果发现,高体积分数颗粒增强铝基复合材料的表面与低体积分数具有很大的不同,高体积分数复合材料中表面粗糙不平,裸露着大量SiC颗粒,且颗粒尺寸大,形状不规则。这些颗粒成为影响表面润湿性的重要因素。当Zn-Al钎料与该种复合材料接触时就会存在两种不同的界面:钎料与母材基体合金的界面和钎料与SiC颗粒的接触界面。两种不同的界面决定了其润湿过程分为钎料与母材基体的润湿过程和钎料润湿SiC颗粒的过程。试验证明超声振幅的增加使Zn-Al钎料在其表面的开始铺展的时间减短,且使润湿过程所需的时间明显减少。在钎料对母材基体的润湿过程中,超声波起到破除表面氧化膜的作用。在钎料润湿母材中碳化硅颗粒的过程中,超声波起到重要的促进作用,同时超声的作用使更多颗粒进入焊缝中。在超声钎焊试验中,在不同超声时间作用下,焊缝具有不同的连接状态,在力学性能上呈现明显的差异。超声加载时间从0.5s、1s、2s、5s变化到10s。在超声作用下,钎料首先润湿复合材料母材基体合金,此种焊接接头剪切强度约为51MPa,随超声时间的增加,钎料润湿更多母材基体与SiC颗粒,接头剪切强度提高。超声作用2s时,钎料润湿母材基体与SiC颗粒完全。超声作用达到5s时,焊接接头强度提高到165.5MPa。10s时接头剪切强度与5s时比略有下降。此时母材中SiC颗粒大量进入焊缝中,但分布不均匀。剪切强度的增加主要是因为随着超声作用时间的增加,Zn-Al钎料能够润湿更多的SiC颗粒与母材基体金属。