颗粒增强铝基复合材料具有密度小,比强度、比刚度高,剪切强度高,热膨胀系数低,热稳定性和导热、导电性能良好,以及抗磨耐磨性能和耐有机溶液和溶剂侵蚀优良等一系列优点,加之可用常规设备和工艺加工成型和处理,因而制备和生产铝基复合材料比其他金属基复合材料更为经济,易于推广和应用。因此,铝基复合材料在各经济领域有着广泛的应用前景,并已受到普遍重视。但由于铝基复合材料基体与增强相在物理化学性能上的巨大差异,导致其焊接性很差,已成为阻碍其大规模工业化应用的最大问题。针对该问题,国内外学者进行了广泛而深入的研究。目前,在铝基复合材料的熔化焊方面,利用以Ti元素为主的多元合金作为填充材料抑制复合材料基体与增强相的界面反应,并改善熔池冶金过程已成为共识。但仍存在很多不足和需要改进的地方。本文以SiCp/6061A1 MMC为研究对象,采用两种工艺对其进行等离子弧原位合金化焊接：工艺(1)为以氩氮混合气为离子气,合金元素为Al-5Ti-3Si的药芯焊丝为填充材料,该工艺下获得以A1N、TiN为主要新生增强相的焊接接头；工艺(2)为以纯氩为离子气,合金元素为Al-15Ti-5Si的药芯焊丝为填充材料,该工艺下获得以Al3Ti为主要新生增强相的焊接接头。基于无源高通滤波电路原理设计一台电弧超声耦合器,实现交流焊接电源与超声频激励电源之间的隔离与耦合,并成功在交流焊接电弧中激发出超声波,将其应用于上述两种焊接工艺中。通过改变电弧超声激励频率和激励电压,研究电弧超声对新生增强相的形貌、数量、分布的影响以及作用规律和作用机理。在焊接过程中施加不同频率电弧超声后发现,在工艺(1)中随着电弧超声激励频率的提高,焊缝中的新生Al3Ti相由条状变为块状,且AlN数量不断增多并逐渐变得均匀。当电弧超声激励频率为60KHz时,得到具有优良组织和性能的焊接接头,接头最大抗拉强度达到246MPa,比未施加电弧超声时提高了约10%。在工艺(2)中施加电弧超声后Al3Ti相变得细小,当电弧超声激励频率为30KHz、50KHz和60KHz时,Al3Ti相呈颗粒状或块状均匀而分散地分布在基体组织中；而当电弧超声激励频率为20KHz、40KHz和70KHz时,Al3Ti相呈细长状分布在焊缝组织中,某些细长相虽被击碎,但仍沿原有位置呈断续排布。当激励频率为60KHz时,接头组织与性能达到最优,最大抗拉强度为263MPa,比未施加电弧超声时提高了近20%。在焊接过程中施加不同激励电压的电弧超声后发现,在工艺(1)中随着电弧超声激励电压的提高,焊缝中的Al3Ti相由长条状变为了块状,且颗粒状相的数量逐渐增多,并由细长的团聚分布逐步变为均匀的分散分布。当电弧超声激励电压为40V时,接头组织和性能最优,抗拉强度为246MPa,达到了母材抗拉强度的77%。在工艺(2)中随着激励电压的提高,焊缝中Al3Ti的数目增多,并分布趋于均匀,其形貌依次为：带分叉的短棒状、短棒状、细长针状和块状。但是,焊缝中TiC颗粒分布趋于团聚,所在位置从晶粒内部向基体晶粒界面处过渡。当电弧超声激励电压为40V时,所得接头组织和性能最佳,接头抗拉强度最高为263MPa,达到了母材抗拉强度的82%。