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在我国“一带一路”战略实施和亚洲基础设施投资银行建立的背景下,基础设施建设的浪潮在全球范围内被掀起,铜制产品的需求大幅增加。而我国铜资源短缺,对外依存度高,Cu/Al复合结构是解决我国铜资源短缺的重要途径,随之而来的Cu/Al异种金属的连接成为亟待解决的技术难题。由于铜和铝合金在物理、化学性质方面有着较大的差异,采用传统的焊接方法实现Cu/Al异种金属的高质量连接较为困难。超声波焊接具有金属间化合物生成量小、安全高效等优点,是Cu/Al异种金属连接的理想选择。本文对T2铜/6082-T6铝合金进行了超声波焊接,研究了焊接参数对Cu/Al异种金属搭接接头界面成形、微观组织及力学性能的影响。同时,由于超声波焊接具有金属间化合物生成量少的优点,而异种金属接头的强度与界面化合物层宽度有很大关系。因此,试验采用焊后热处理改善接头的力学性能,探究了不同热处理温度对接头微观组织与力学性能的影响。此外,试验还采用电火花、Zn-15Al-4Sn-2Mg-1Bi合金及Zn-5Sn-3Cu-1Bi合金对工件表面进行改性处理,研究了不同表面处理方式对接头界面成形、微观组织及力学性能的影响。试验结果表明:超声波焊接时,随着焊接能量、振幅和焊接静压力的增大,接头界面处的峰值温度逐渐增大,界面成形逐步改善,空洞缺陷逐渐消失,接头的力学性能提高,最大剪切力达到3.72 KN（约91.7 MPa）。但当焊接静压力增大到一定程度时（0.5 MPa）,界面处的摩擦力过大,阻碍了工件的相对运动,导致接头界面处空洞缺陷的出现,恶化了接头的力学性能。此外,Cu/Al异种金属超声波焊接,焊接能量低于1700 J时,Cu/Al界面处没有形成稳定的Al-Cu金属间化合物。但当焊接能量达到1700 J时,Cu/Al界面处有层状分布的Al2Cu生成。随着焊接能量的进一步增大,由于超声波焊接加热和冷却速度快、高温停留时间短,Al2Cu反应层的宽度增大并不明显。选取焊接能量为1400 J的接头进行焊后热处理试验时发现,当热处理温度为200°C时,Cu/Al界面处形成不连续分布的Al2Cu相,接头的剪切力也由未进行热处理的2.08 KN上升到2.46 KN。当热处理温度为300°C时,Cu/Al界面处形成了Al2Cu反应层。层状分布相对于不连续分布会恶化接头的力学性能。当热处理温度为400°C时,Cu/Al界面处除了形成Al2Cu反应层,还形成AlCu、Al4Cu9反应层,进一步恶化了接头的力学性能。当热处理温度增大到500°C时,在Cu/Al搭接界面焊接区之外出现扩散反应区,增大了Cu/Al异种金属的连接区域。此时,尽管接头中出现了层状分布的金属间化合物层及裂纹,但接头的剪切力仍然较大,达到3.14 KN。采用电火花对工件表面进行改性处理后,工件表面被加工硬化,导致Cu/Al界面处形成空洞缺陷,恶化了接头的力学性能,接头的剪切力下降1.80 KN。当采用Zn-15Al-4Sn-2Mg-1Bi合金及Zn-5Sn-3Cu-1Bi合金对工件表面改性处理后再进行超声波焊接时,对于Zn-15Al-4Sn-2Mg-1Bi合金,界面层处由较薄层状的Al4.2Cu3.2Zn0.7、（α-Al+η-Zn）共晶组织和不连续分布的CuZn5替代了层状分布的Al2Cu,降低了接头的脆性倾向,使接头的剪切力提高到5.09 KN（约为125.5MPa）;对于Zn-5Sn-3Cu-1Bi合金,界面层处由金属结合性更好的Cu-Zn金属间化合物和（α-Al+η-Zn）组织取代了层状分布的Al2Cu,这也降低了接头的脆性倾向,使接头的剪切力提高到6.58 KN（约为162.2 MPa）。