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Ti2AlC作为211型MAX相陶瓷材料的典型代表,由于其独特的层状结构使得Ti2AlC具有陶瓷和金属优异的特征,如抗热震性、导电导热性等,这些优良的性能使得该材料在工程上具有诸多潜在的应用价值。探索Ti2AlC陶瓷自身连接理论与技术,实现Ti2AlC陶瓷的连接将极大的拓展该陶瓷材料的应用领域,并为实现低成本制备Ti2AlC陶瓷构件奠定基础。本文首次采用Al基含Si钎料钎焊Ti2AlC陶瓷,探究了钎料成分、钎焊工艺对接头组织与性能的影响,揭示了接头组织形成机理,阐述了Al、Si元素对Ti2AlC结构稳定性的影响,分析了接头剪切断裂行为。使用Al基钎料连接Ti2AlC陶瓷,研究了钎料成分、工艺参数对接头组织、剪切强度、电导率的影响。研究结果表明,接头典型结构为:Ti2AlC/交互作用区/反应层/剩余钎料层/反应层/交互作用区/Ti2AlC的对称层结构。其中,采用纯Al钎料钎焊Ti2AlC母材时,接头中形成TiAl3生成相,钎焊温度和保温时间主要影响接头中TiAl3的形态、数量和分布,随着钎焊温度的提高和保温时间的延长,TiAl3由颗粒状长大为棒状,数量增多,并可以贯穿整个焊缝,接头的剪切强度先增大后减小。最佳工艺参数为:钎料层厚度150μm,在850℃时保温10min,接头剪切强度为94MPa,约为母材强度的52%,同时接头电导率为3.87×106S/m,约为母材电导率的97%。合金元素Si的加入,一方面起到了固溶强化的效果;另一方面可以降低钎料熔点,从而降低钎焊温度。本文研究了亚共晶、共晶和过共晶Al-Si合金钎焊Ti2AlC得到的接头组织和性能,接头的结构为:Ti2AlC/Ti2Al（Si）C+Ti-Al-Si化合物/反应层/Ti（AlSi）3/Al（s,s）,当采用Al-6Si钎焊Ti2AlC时得到的接头剪切强度高于纯Al钎料,其最大剪切强度为108MPa,提高了8%,而钎焊温度为710℃,比使用纯Al钎料降低了140℃,电导率达到母材的电导率的92.9%。Ti2AlC-Ti2AlC接头的连接机理:随着钎焊温度的升高,钎料熔化,液态钎料与母材充分接触,Al、Si元素向两侧母材扩散,扩散路径为晶界和晶内扩散。从SEM、EDS及XRD多种分析方法证实了Si元素固溶于母材和焊缝各区域中。在陶瓷和钎料界面处,钎料元素与母材发生反应:无Si元素时,较高钎焊温度条件下,Al与母材发生反应,最终生成TiC和TiAl3;Si元素的加入,使得界面处母材与Al、Si反应生成Al4C3和Ti（AlSi）3,出现反应层和连续金属间化合物层;当Si元素的含量升高时,除Ti（AlSi）3相外还有针状Ti（AlSi）2相生成。在近焊缝母材区域,Si元素既沿晶界扩散,在晶界处形成“油滴状”Ti-Al-Si化合物,弱化了母材晶界强度,又向Ti2AlC母材内部扩散,形成Ti2Al（Si）C固溶体,从而形成了交互作用区,并且随着Si含量的增大,该区域宽度增加。分析认为,Ti2AlC-Ti2AlC接头的强度与其组织结构密切相关,从接头的断裂机制中可以看出不同的钎焊工艺条件以及钎料成分影响着Ti2AlC-Ti2AlC接头交互作用区、反应生成层及残余钎料层三者之间的耦合关系,合金元素Si虽然强化了钎料层和界面结合,但弱化了母材晶界强度。因此,在连接Ti2AlC陶瓷时,既要在界面处有一定的反应发生,又要保证临近接头区域母材组织结构的稳定。