活性钎焊在Al₂O₃陶瓷复杂构件制造中有着广阔的应用前景。本文研究了Sn0.3Ag0.7Cu-Ti活性钎料在Al₂O₃上的润湿性,分别分析了Ti元素含量、温度和基板晶面取向对于润湿的影响。分析了活性元素Ti改善润湿的机制,并通过热力学分析建立模型,分析了钎料中Ti-Sn化合物生成对于润湿的不良影响。使用Sn0.3Ag0.7Cu-Ti（SAC-Ti）钎料实现了Al₂O₃的钎焊,分析了钎料成分和钎焊工艺参数对于接头填缝性能、界面组织以及接头力学性能的影响。采用机械球磨的方式制备了Sn0.3Ag0.7Cu-x%Ti（wt.%x=0.3,0.7,1,2,3,4）。球磨之后钎料形态发生了较大变化,从圆球状变为扁平的层片状。球磨过程中没有发生冶金反应。Ti元素的加入及其含量高低对钎料的熔化区间没有影响。采用座滴法研究了Sn0.3Ag0.7Cu-Ti钎料在Al₂O₃上的润湿性,发现Ti元素的添加对润湿性改善有显著作用。没有Ti元素添加时钎料呈现完全不润湿的状态,润湿角为148°。随着Ti含量的增加,液态钎料的最终润湿角持续降低,铺展速率变快。但当Ti含量较高,达到4%时,由于钎料内部大量生成Ti-Sn金属间化合物,钎料润湿铺展性能下降,液态钎料由球冠状变为圆锥形。采用滴落法对钎料在Al₂O₃表面的铺展动力学过程进行了研究,发现随着钎料中Ti含量增加,熔滴铺展加速,但当Ti含量增加到1%时,由于钎料中Ti-Sn的相互作用加剧,Ti活度下降,润湿减缓。试验温度对钎料的润湿性有显著影响,钎料块熔化成球形之后到1050°C的范围内,液滴的润湿角随着温度的升高而降低。在625°C-850°C、850°C-1000°C和1000°C-1050°C范围内,润湿角的降低分别由固液界面反应、表面张力随温度变化及液态钎料蒸发所控制。当Ti含量较低时,温度对最终润湿角没有影响,当Ti含量较高,达到3%和4%时,钎料的粘度随着温度升高而降低,流动性提高,钎料润湿性得到改善。SAC-Ti在Al₂O₃表面的润湿是反应控制型润湿。钎料熔化后Ti元素溶解入Sn基体中,在降低固液界面张力的驱动力下吸附于钎料/Al₂O₃界面,并与Al₂O₃解离出的O元素发生反应,生成Ti-O化合物,Ti-O反应层的存在改善了润湿。Ti-Sn化合物的生成对液态钎料的润湿有阻碍作用。没有Ti-Sn化合物生成的理想情况下,液滴最终润湿角的余弦值与初始Ti含量成一次关系。高Ti含量液滴的实验值落后于理论值。Ti含量越高,落后程度越大。Ti-Sn化合物对润湿的不利影响越显著。SAC-Ti活性钎料钎焊Al₂O₃的界面组织中主要有Al₂O₃颗粒,钎缝基体金属β-Sn,以及Cu₆Sn₅和Ti₆Sn₅。首先,Ti含量对钎焊接头界面组织和力学性能有显著影响。钎焊温度为1000°C时Ti含量为0.7时钎料不能完全填充钎缝。Ti含量为1%和2%时,钎料能够完全填充钎缝,断裂发生在钎缝中。随着Ti含量继续增加,钎缝中Ti₆Sn₅增多,浸透系数下降,填缝性能恶化,界面中出现了孔洞,接头力学性能下降。其次,钎焊温度对SAC-Ti钎料直接钎焊Al₂O₃的组织和性能有影响。当Ti含量为1%和2%时,各钎焊温度下钎料均能完全填充钎缝,力学性能受温度影响很小。当Ti含量为3%和4%时,钎料的粘度随着温度的升高而降低,填缝性能逐渐改善,接头抗剪强度增大。不同的晶面取向对SAC-1Ti在Al₂O₃表面的润湿行为没有显著影响,对界面化合物的形貌和分布有着非常显著的影响,A向Al₂O₃上反应产物以梯形为主,C和R向Al₂O₃上的产物为三角形,M向Al₂O₃上的产物为不规则颗粒状。界面产物TiO的（220）面在Al₂O₃的（006）面上生长,两者晶面间距相近,结合较好。晶面取向对钎焊接头界面组织和力学性能没有显著影响。