Ti/A1连接界面上生成脆而硬的金属间化合物是其连接所面临的问题之一。本文以Ti-6Al-4V钛合金和Al合金为反应偶,分别选用纯Al、Al-5Si和Al-12Si作为反应材料,主要研究了Si元素对界面反应物的形貌和种类的影响。在此基础上,研究了不同金属间化合物与Zn-Al-Si合金的反应机理,分析了超声场对界面反应的影响。研究结果表明,Ti/纯Al固/液界面有无超声作用均生成单一的TiAl₃,且保温时间延长,金属间化合物层变为松散结构。Ti/Al-5Si固/液界面反应生成的金属间化合物层由很薄的片层状非连续反应层和块状的反应层组成,其物相分别为Ti₇Al₅Si₁2和TiAl₃。由于Ti₇Al₅Si₁2的生长要消耗大量的Si,并且TiAl₃的生长速度比Ti₇Al₅Si₁2的快,所以随着保温时间延长,金属间化合物TiAl₃变厚,而Ti₇Al₅Si₁2不再继续生长。当超声场加入后Ti/Al-5Si固/液界面金属间化合物层仍由Ti₇Al₅Si₁2相和TiAl₃相组成。Ti/Al-12Si固/液界面反应受温度变化影响较大,当700℃时Ti/Al-12Si固/液界面反应生成Ti₇Al₅Si₁2相,且生成的金属间化合物层呈紧密排列的颗粒状。800℃时Ti/Al-12Si固/液界面金属间化合物层可分为三层,包括靠近Ti基体连续的Ti₇Al₅Si₁2相,片层状的Ti₇Al₅Si₁2及块状的TiAl₃,向Al-12Si溶液中加超声1min后,超声场抑制了片层状Ti₇Al₅Si₁2的生成,促进了块状TiAl₃的长大。当420℃时Ti/Al合金反应生成的TiAl₃与Zn-Al-0.8Si合金会发生反应,而反应生成的Ti₇Al₅Si₁2不与Zn-Al-0.8Si合金发生反应,仍然会保持原有结构。通过分析认为在界面反应过程中反应机理是Si元素首先在Ti合金表面集聚,然后在TiAl₃中固溶,最后Si在TiAl₃中达到饱和溶解度后反应生成片层状Ti₇Al₅Si₁2。在反应过程中加入超声场后,会明显加速Si元素向Ti侧的扩散和Si在TiAl₃中的固溶。700℃时Ti/Al合金反应生成的TiAl₃与Zn-Al-0.8Si合金也会发生反应,但只生成块状Ti₇Al₅Si₁2。Ti/Al合金反应生成的TiAl₃的纳米硬度为9.3-10.6GPa,固溶了10at.%Si的TiAl₃的纳米硬度为11.1GPa,颗粒状Ti₇Al₅Si₁2的纳米硬度为12.5GPa。可以看出随着金属间化合物中Si含量的增加,硬度值也会增加。