SiCp/Al复合材料具有比强度高、耐磨性好等优点,在军事装备、能源、电子电路、航空航天等领域有着广阔的应用前景。但SiCp/Al复合材料中的Si C颗粒与基体铝合金之间的热物理性能、化学性能存在很大差异,导致SiCp/Al复合材料的焊接性很差,限制了SiCp/Al复合材料的应用。本文基于自蔓延连接技术,实现了SiCp/Al复合材料的可靠连接,研究了接头组织演变规律以及自蔓延连接工艺,阐明了SiCp/Al复合材料自蔓延连接机理。基于自蔓延连接技术,设计并制备了Ni-Al活性中间层。采用高能球磨法和冷压法制备了Ni-Al放热中间层,根据不同大小磨球的配比和球料比设置了四种参数,分析了球磨时间和球料比等参数对中间层微观组织和放热性能的影响。试验发现最佳球磨参数为5 mm、10 mm磨球组合,球料比为10:1。球磨处理导致中间层混合粉末中的复合颗粒占比增加,复合颗粒内部微观结构细化,反应体系的点燃温度降低,放热峰宽化。球磨时间为100 min时,中间层压坯的点燃温度为610 K。采用Kissinger方程和Ozawa方程对球磨时间为100 min的Ni-Al中间层DSC数据进行分析,得到表观活化能分别为54.49 k J·mol-1和63.86 k J·mol-1。采用Ni-Al中间层实现了SiCp/Al复合材料的自蔓延连接。采用未球磨的Ni-Al中间层接头的抗剪强度为16 MPa,中间层产物主要为Ni Al化合物,接合界面处存在Ni Al/Ni2Al3/Ni Al3梯度反应层。接头抗剪强度随着中间层球磨时间的增加呈现先增大再减小的趋势。最佳球磨时间为40 min,此时接头抗剪强度达到最大值19 MPa。接头抗剪强度随着连接压力的增加呈现先增大再减小的趋势。连接压力为3 MPa时,接头抗剪强度达到最大值20 MPa。Zr的加入可以提高中间层产物中的液相比例,使反应产物由单一相Ni Al转变为Ni Al+Ni-Al-Zr化合物。Zr含量为10 wt.%时,接头的抗剪强度达到最大值22 MPa。阐明了SiCp/Al复合材料自蔓延连接机理。激光点燃Ni-Al中间层时,Al/Ni复合颗粒因具有更高的反应活性被优先“点燃”,从而诱发整个中间层自蔓延反应的发生。自蔓延连接接头的反应产物不均匀,接头中心区域以Ni Al相为主,接合界面则生成了Ni-rich Ni3Al/Ni2Al3/Ni Al3梯度反应层。SiCp/Al复合材料自蔓延连接接头形成过程可以分为四个阶段:激光引燃、中间层自蔓延反应、界面反应、自蔓延连接接头形成。