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TiAl合金具有较高的比强度、比刚度和优异的高温性能，在航天领域耐高温部件上有望得到应用。Ti3AlC2陶瓷综合了金属和陶瓷的优异性能，在航天领域也具有广阔的应用前景，但是有关Ti3AlC2陶瓷连接方面报道的较少。通过对这两者的连接，可以实现航天领域新型号发动机中某关键构件的制造。本文研究了TiAl合金和Ti3AlC2陶瓷的直接扩散连接和添加Zr/Ni、Ti/Ni复合中间层的扩散连接，重点分析了工艺参数对接头组织和力学性能的影响规律，优化了TiAl合金和Ti3AlC2陶瓷扩散连接工艺参数，探讨了接头的断裂路径和断口形式，阐明了界面反应层生成机理。首先研究了TiAl合金和Ti3AlC2陶瓷的直接扩散连接，接头的典型界面结构为：TiAl/TiAl2/TiAl2+TiAl3/Ti3AlC2+TiCx/Ti3AlC2陶瓷。当连接温度为1000℃，保温时间为60min时，接头抗剪强度最高（可达53.1MPa）。接头在压剪过程中，裂纹首先在界面处萌生，并迅速向靠近界面的Ti3AlC2陶瓷内部扩展，最终断裂在界面处，断口呈现出弧形的断裂路径。连接温度较低时，界面不能实现有效的连接；但是过高的连接温度会导致接头残余应力较大，在接头处出现裂纹。为了缓解直接扩散连接时接头内较大的残余应力，采用Zr/Ni复合中间层进行了TiAl合金和Ti3AlC2陶瓷的液相扩散连接，接头典型界面结构为：TiAl/Al3NiTi2+TiAl/Al3NiTi2/AlNi2Zr/AlNi2Zr+Ni10Zr7/Ni7Zr2/Ni5Zr/Ni/Ni3（Ti,Al）/Ni3Al+TiCx+Ti3AlC2/Ti3AlC2陶瓷。温度较低时，原子扩散不充分，Zr/Ni界面处结合不良。温度过高时，Ni箔过渡消耗，缓解残余应力的能力下降，进而导致接头连接质量下降。当连接温度为825℃，保温时间为60min时，接头的抗剪强度达到最大值（达到75.2MPa）。断裂主要位于Ni/Ti3AlC2界面上和陶瓷基体内部。考虑到液相扩散连接时界面处的溶解与反应过于剧烈，采用Ti/Ni复合中间层实现了TiAl合金和Ti3AlC2陶瓷的固态扩散连接，接头典型界面结构为：TiAl合金/Al3NiTi2+Ti3Al/Ti3Al/Tiss+Ti2Ni/Ti2Ni/NiTi/Ni3Ti/Ni/Ni3（Ti,Al）/Ni3Al+TiCx+Ti3AlC2/Ti3AlC2陶瓷。复合中间层中的Ni沿着层片状Ti3AlC2陶瓷晶界扩散，促使陶瓷发生分解生成了TiCx。随着温度的升高，材料屈服强度降低，变形量增加，Ti/Ni界面处的柯肯达尔孔洞逐渐闭合，实现良好了连接。温度过高时，Al3NiTi2和Ti2Ni聚集长大，残余应力增加，界面处出现贯穿的纵向裂纹。当连接温度为850℃，保温时间为60min，连接压力为30MPa时，接头的抗剪强度最大，可达85.2MPa。此时，断裂发生在Ni/Ti3AlC2界面处和陶瓷基体内部。