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TiAl合金具有低密度、高比强度和比刚度、良好的蠕变抗力和高温抗氧化性,具有广泛的应用前景。焊接是TiAl合金部件成型的重要技术途径之一,TiAl工程化应用经常需要与自身和钛合金、高温合金、超高温结构材料进行连接,而目前关于TiAl合金放电等离子烧结扩散连接的报道较少。本课题组前期成功研发出了具有优异高温变形能力的β-Y高Nb-TiAl合金,已授权国家发明专利,成功实现了无包套锻造。由于目前关于β-γ高Nb-TiAl合金放电等离子烧结扩散连接尚未报道,本文采用放电等离子烧结技术对β-γ高Nb-TiAl合金与同种材料和异种材料分别进行扩散连接。系统地研究了连接工艺对接头组织结构和性能的影响规律,优化了工艺参数,阐释了接头的连接机制、扩散层生长动力学,取得如下创新性成果:（1）β-γ高Nb-TiAl合金同种材料直接扩散连接发现,脉冲电流模式比非脉冲电流模式显著增加接头处γ-TiAl相的非连续再结晶形核率和长大速率,较高温度下可以抑制接头处α2-Ti3Al相的形成,提高了接头的剪切强度。最佳工艺参数为配合面粗糙度Sa=0.543 μm,1150℃×20 min×10 MPa,接头剪切强度为395 MPa,后续热处理得到近片层组织,剪切强度提高到463 MPa。（2）β-γ高Nb-TiAl合金同种材料Ti箔中间层扩散连接的典型接头相组成为 β-γ高 Nb-TiAl‖β/B2‖α2-Ti3Al‖α-Ti+β-Ti‖α2-Ti3Al‖β/B2‖β-γ高Nb-TiAl。随连接温度升高,β/B2扩散层厚度增加,α2扩散层厚度降低。随连接时间延长,β/B2与α2扩散层厚度增加。最佳工艺参数为1000℃×10 min×10 MPa,接头剪切强度为308 MPa。与相同连接温度和压力的直接连接接头相比,接头剪切强度提高。剪切断裂主要发生在β/B2扩散层界面和内部。后续热处理得到近片层组织,接头剪切强度提高到458 MPa。（3）β-γ高Nb-TiAl与TC4合金扩散连接的典型接头相组成为β-γ高Nb-TiAl‖β/B2‖α2-Ti3Al‖TC4。随连接温度升高和连接时间延长,扩散层厚度逐渐增加。随连接压力增加,扩散层厚度没有变化。接头总扩散层的激活能低于已报道的热压烧结扩散连接。最佳工艺参数为850℃×20min×5 MPa,接头剪切强度为310 MPa。剪切断裂主要发生在β/B2扩散层与β-γ高Nb-TiAl合金界面。（4）β-γ高Nb-TiAl与IN718合金的扩散连接结果表明,直接扩散连接的典型接头相组成为 β-γ 高 Nb-TiAl‖β/B2+τ3-NiAl3Ti2‖τ3-NiAl3Ti2‖τ4-Ni2AlTi+σ-FeCr‖富 Cr/Fe/Nb η-Ni3Ti+α-Cr+富 Cr γ-Ni‖IN718。随连接温度升高,扩散层厚度增加。柏氏矢量为1/2＜110＞的位错线作为保温初期主要的原子扩散位错通道。当连接温度为850℃,接头剪切强度最大（257 MPa）,高于已报道的TiAl与K418合金直接扩散连接的接头强度。添加Ti箔中间层的典型接头相组成为 β-γ 高 Nb-TiAl‖β/B2+τ3-NiAl3Ti2‖α2-Ti3Al‖α-Ti+δ-NiTi2+β-Ti‖δ-NiTi2‖β2-（Ni,Fe）Ti‖富 Fe/Cr η-Ni3Ti+η-Ni3Ti+α-Cr+δ-Ni3Nb‖η-Ni3Ti+γ-Ni+δ-Ni3Nb‖IN718。除α+δ+β扩散层外,随连接温度升高,α2扩散层厚度降低,其余扩散层厚度增加:随连接时间延长,扩散层厚度增加。最佳工艺参数为850℃×20min×10 MPa,接头剪切强度为326 MPa。剪切断裂发生在IN718合金侧扩散层。添加Ni箔中间层扩散连接发现,在IN718/Ni界面,发生了 γ-Ni的再结晶。β-γ高Nb-TiAl合金与Ni箔界面典型的相组成为β-γ高Nb-TiAl‖β/B2+τ3-NiAl3Ti2‖τ3-NiAl3Ti2‖τ4-Ni2AlTi‖γ’-Ni3（Al,Ti）‖γ-Ni。随连接温度升高和连接时间延长,扩散层厚度增加。随连接压力增加,扩散层厚度没有变化。最佳工艺参数为850℃×20 min×30 MPa,接头剪切强度为340 MPa。剪切断裂发生在β-γ高Nb-TiAl与Ni箔界面的脆性扩散层。（5）β-γ高Nb-TiAl与Nb-Si合金的扩散连接结果表明,直接扩散连接的典型接头的相组成为 β-γ 高 Nb-TiAl‖β/B2+α2-Ti3Al‖δ-（Nb,Ti）3Al+σ-（Nb,Ti）2Al+富Ti γ-（Nb,Ti）5Si3)‖Nb-Si。随连接温度升高,接头扩散层厚度增加。当连接温度为1050℃,接头剪切强度最大（269 MPa）。剪切断裂主要发生在Nb-Si侧扩散层界面和内部。添加Ti箔中间层的典型接头相组成为β-γ高Nb-TiAl‖α2-Ti3Al‖α-Ti+β-Ti‖富 Ti β-（Nb,Ti）5Si3+富 Ti（Nb,Ti）ss‖Nb-Si。除 α+β 扩散层外,随连接温度升高,α2扩散层厚度降低,其余扩散层厚度增加;随连接时间延长,扩散层厚度增加。最佳工艺参数为1000℃×10 min×10MPa,接头剪切强度为385 MPa。剪切断裂主要发生在β/B2扩散层界面和内部。添加Nb箔中间层的扩散连接发现,在（Nb,Ti）ss/Nb界面,发生了 β-Nb的再结晶。从β-γ高Nb-TiAl合金到Nb箔的典型相组成为β-γ高Nb-TiAl‖β/B2+α2-Ti3Al‖σ-（Nb,Ti）2Al+δ-（Nb,Ti）3Al‖β-Nb。随连接温度升高,接头扩散层厚度增加。当连接温度为1100℃,接头剪切强度最大（260 MPa）。