中文摘要：

固态焊接是铝合金等低熔点金属高性能连接的发展方向，现有的搅拌摩擦焊是使金属通过塑性流变实现固态焊接的，焊接所需的热主要来源于焊件上表面与搅拌头台肩之间的摩擦生热，这一生热机制在焊接区形成上高下低"浅漏斗状"的温度场，使焊缝厚度方向的组织性能差异很大，其深处组织疏松，焊接厚度和强度受到局限。本项目首次提出超声搅拌复合焊思想，拟利用超声波的指向性，将超声能通过搅拌头导入焊缝纵深处，强化微观塑性流变行为，从而达到增加可焊厚度和焊接强度的目的。研究内容包括超声振动对焊接过程中金属流变作用机理与规律、超声振动对焊缝组织性能的影响规律以及超声搅拌复合焊实现的技术原型。研究表明，超声振动能显著改善焊接区塑性流动状态，焊缝热影响区缩小，焊接强度显著提高，在此基础上，提出了一种具有自主知识产权的金属材料高性能连接方法- - 超声搅拌复合焊，并研制了超声搅拌复合焊接装置。