Выглядит довольно просто... но возможно я не понял до конца, что вы хотите.
Формат
multipart/form-data крайне прост - построить готовое тело POST-запроса, содержащего multipart-данные, просто. Единственная забота - это выбрать правильный разделитель, который не встречается в файле.
Также
несложно послать при отсылке ajax-запроса установить свой Content-Type: multipart/form-data и указать напрямую содержимое тела POST-запроса, который вы предварительно построили.