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蓝宝石是一种光学特性非常卓越的窗口材料，它被广泛应用在航空航天领域。并且，蓝宝石还具有很高的强度，自身耐腐蚀性以及抗高温性能良好，它在发光器件、半导体衬底等电子领域同样应用广泛。目前蓝宝石焊接问题主要集中在金属对母材难以润湿以及焊后残余应力大两个方面。本文提出采用纯Al钎料和AlCuMg钎料分别超声钎焊蓝宝石。研究在超声波作用下蓝宝石/钎料界面结合机理，分析接头组织形貌及断口特征。探索高强度、低应力蓝宝石钎焊接头的获取工艺。研究结果表明，在700℃的温度条件下，采用超声辅助的方式纯Al钎料会在蓝宝石整个表面发生界面反应，生成Al2O3。纯Al钎料与蓝宝石母材以生成的Al2O3过渡层的形式实现连接。超声作用时间越长，蓝宝石与纯Al钎料的界面反应越充分，其形态也由非晶态向晶态转化。采用纯Al超声钎焊蓝宝石，接头结合紧密。力学性能测试表明，随着超声作用时间的增长接头剪切强度基本不变，最高强度为49MPa。观察断口形貌以及EDS能谱检测发现，断裂发生在钎料内部；表明纯Al钎料自身的强度低于Al2O3过渡层/蓝宝石的结合强度以及Al2O3过渡层/纯Al钎料的结合强度，钎料本身是钎焊接头的薄弱环节。在680℃下，AlCuMg钎料与蓝宝石发生界面反应生成MgAl2O4，超声波能够促进界面反应的进行，随着超声作用时间的延长，蓝宝石表面生成的MgAl2O4增多增厚。在炉冷条件下AlCuMg钎料超声钎焊蓝宝石时，蓝宝石母材表面存在显微裂纹，钎料与蓝宝石的界面处存在未焊合的细小裂缝，焊缝中存在热裂纹。裂纹和裂缝的出现是由接头中残余应力导致的。采用分段冷却的方式可以消除蓝宝石接头中裂纹和裂缝等缺陷，接头的平均压剪强度和最高压剪强度可达124.5MPa和127MPa，与在炉冷条件下获得的焊接接头相比，接头强度提高接近1倍。