在现代工业中,轻量化是一个很重要的方向,而轻质材料的使用是轻量化发展的一个重要途径。塑料具有质量轻、耐蚀性高和力学性能良好等优点,因此,研究塑料与金属材料之间的连接技术是非常重要的。铝合金是金属材料中质量较轻的一种材料。目前,铝合金和塑料连接方法主要有螺栓连接、铆接、胶接、注塑连接和焊接。螺栓连接和铆接的孔洞易产生应力集中;胶接界面的抗冲击和剥离强度较低;注塑连接强度有限;焊接自动化程度高。其中,超声波焊接具有连接时间短,成本低等优点,因此本课题研究了6063铝合金与聚苯硫醚（PPS）的超声波焊接技术及工艺。本文研究了超声波焊接工艺参数,铝合金表面预处理工艺等因素对接头连接强度的影响,确定了可行的连接工艺技术。通过正交试验获得了最佳工艺规范参数。并使用扫描电镜、X射线光电子能谱仪和傅里叶变换红外光谱仪对6063铝合金表面及6063铝合金/PPS接头进行分析,研究了其连接机理。研究结果表明:超声波振幅和焊接压力是超声波焊接时的关键工艺参数,接头的剪切强度随着超声波振幅、焊接压力和焊接时间的增加先增大后减小,而焊后保压时间延长到一定时间接头的剪切强度基本保持不变。通过正交试验得到最佳超声波焊接工艺参数组合为:超声波振幅为55μm,焊接压力为0.6 MPa,焊接时间为6 s,焊后保压时间为4 s。阳极氧化工艺参数中氧化温度和氧化电压是主要影响因素,随着氧化温度、氧化时间、氧化电压和电解液浓度的增加,接头的剪切强度都是先增大后减小。通过正交试验得到最佳工艺参数组合为:氧化温度为50℃,氧化时间为40 min,氧化电压为25 V,电解液浓度为20 wt%。6063铝合金表面处理工艺是获得高连接强度接头的关键工艺,6063铝合金经阳极氧化处理后,6063铝合金/PPS接头最大剪切强度为17.09 MPa,是未阳极氧化处理的12.18倍。铝合金表面经过阳极氧化和硅烷偶联剂KH-560联合处理后得到的接头剪切强度可以达到24.85 MPa。未经阳极氧化处理的6063铝合金与PPS塑料接头的主要失效形式是界面开裂,界面仅通过微弱的粘合力连接;经阳极氧化处理后,6063铝合金表面形成多孔结构,在超声声流作用下熔融的PPS塑料注入6063铝合金表面的微孔,形成机械锚固结构,大大提高了接头连接强度,此时接头的失效形式是PPS的内聚断裂和界面开裂的混合形式;6063铝合金表面通过阳极氧化试验和硅烷偶联剂KH-560联合处理后,在6063铝合金经阳极氧化表面生成大量羟基（-OH）,羟基与KH-560反应生成Al-O-Si化学键,此时铝合金表面形成一层硅烷膜。在超声波连接时KH-560上的环氧基官能团与PPS上的巯基（-SH）反应形成C-O-S化学键,从而有效的提高了6063铝合金/PPS接头的剪切强度。此时接头的失效形式主要是界面处PPS的内聚断裂。