本文采用Ni-Al粉末压坯合成材料的同时,完成Ni-Al金属间化合物与钢异种材料的燃烧合成CS(Combustion Synthesis)焊接。应用不同成分配比的金属混合粉末在钢套内挤压成型的预加工方法,利用CS反应的产热及压坯的尺寸变形进行异种材料焊接。实验引进了两种反应模式:激光自蔓延和在高温炉中热爆。以傅里叶热传导方程为控制方程,在绝热边界条件下确立反应点火时间数学模型,模拟结果和实验结果有较好的可比性。利用扫描电镜和X射线衍射对Ni-Al粉末压坯合成物以及钢的组织结构进行了分析,揭示了焊接过程对CS反应压坯以及钢基体材料的影响。根据Fick第二定律,建立Ni-Al金属间化合物与钢异种材料焊接界面元素浓度场的数值分析模型,对焊接界面的微观组织结构和界面附近元素的扩散机制进行了分析,给出焊接界面元素浓度场以及过渡区宽度与焊接工艺的关系。分析了焊接界面的结合状况以及界面剪切断口的微观形貌。研究了工艺参数对界面结合特征和剪切强度的影响。研究了Ni-Al金属间化合物与钢异种材料焊接界面的微观组织结构及界面附近元素的扩散机制。实验结果及理论分析对于开展Ni-Al金属间化合物与其它材料的焊接研究提供了基础。