具有高熔点、耐高温、耐腐蚀、耐磨损等特殊性能及抗辐射、耐高频高压绝缘等电气性能的陶瓷材料与具有良好塑韧性金属材的高质量连接一直是工程材料应用研究的重点。钎焊对连接性能差异较大的材料和熔化敏感的材料具有独特优点，因此广泛用于陶瓷与金属的连接，但如何避免因陶瓷与金属间冶金不相容和物性不匹配而产生的钎焊接头残余热应力是目前亟待解决的问题。本课题以降低陶瓷/金属接头残余热应力，提高接头的室温强度和高温强度为目标，将原位自生技术与钎焊相结合，提出一种利用原位自生的TiB晶须增强陶瓷/金属钎焊接头的方法，采用机械混合方法制备的AgCuTi+B、CuTi+TiB₂和Cu+TiB₂复合钎料钎焊Al₂O₃和TC4，研究了原位自生的TiB晶须对接头界面组织及力学性能的影响，并揭示了TiB在钎焊过程中的生成机制。通过对钎焊接头界面组织所进行的SEM、EDS、XRD和TEM分析，采用AgCuTi+B复合钎料钎焊Al₂O₃与TC4时，接头界面组织结构为：Al₂O₃/Ti₃（Cu,Al）₃O/Ti₂Cu+Ti₂（Cu,Al）/Ag（s.s）+TiCu+Ti（Cu,Al）+Ti₂Cu+TiB/（αTi）+Ti₂Cu/TC4。当B添加过量或Ti添加量不足时，接头中出现TiB₂颗粒。随B粉添加量增大，Ti₃（Cu,Al）₃O层不变，TiB晶须生成量增加。随Ti粉添加量增大，Ti₃（Cu,Al）₃O层增厚，Ti₂Cu和Ti₂（Cu,Al）混合区先增厚后减薄，TC4向钎料中的溶解量减小。随钎焊温度升高或保温时间延长，Ti₃（Cu,Al）₃O可与Al₂O₃进一步反应生成TiO，TC4向钎料中的溶解量增大，钎缝中Ti₂Cu和Ti₂（Cu,Al）生成量增大，Ti₂Cu和Ti₂（Cu,Al）混合区增厚。采用CuTi+TiB₂或Cu+TiB₂复合钎料钎焊Al₂O₃与TC4时，接头界面组织结构均为Al₂O₃/Ti₃（Cu,Al）₃O+Ti₄（Cu,Al）2O/Ti₂Cu+Ti₂（Cu,Al）+Ti₃Al/Ti₂（Cu,Al）/Ti₂Cu+AlCu2Ti+TiB/（αTi）+Ti₂Cu/TC4。随TiB₂添加量增大，TiB晶须生成量增加，钎缝中先出现Ti₂（Cu,Al）组成区，继而该区变得连续并逐渐向Al₂O₃侧移动。随Ti添加量增大，Ti₂Cu晶界处出现（αTi）+Ti₂Cu组织，钎缝中由Ti₂（Cu,Al）组成的区域变连续并逐渐增厚，AlCu2Ti逐渐减少并消失。随钎焊温度升高和保温时间延长，Ti₃（Cu,Al）₃O和Ti₄（Cu,Al）2O组成区增厚；TC4向钎料中溶解量增大，Ti₂Cu生成量增多，而Ti₂（Cu,Al）先增加后减小，且其组成区远离Al₂O₃；Ti₂Cu晶界处的Ti₃Al增加，Ti₂（Cu,Al）和AlCu2Ti消失。TiB晶须由钎料中的B或TiB₂与Ti在钎焊过程发生的原位反应而生成，并随B原子在TiB中的扩散而生长。原位自生的TiB尺寸和形貌受B源类型及其添加量、钎焊温度和保温时间的影响。添加B粉时生成的TiB比添加TiB₂时生成的TiB细小。接头中TiB的生成量增多时，TiB逐渐由单独分布变为簇状分布，且其尺寸先增加后减小。随钎焊温度升高和保温时间延长TiB尺寸和生成量逐渐减小。而熔化钎料在Al₂O₃表面的润湿铺展性能则随钎料中添加B或TiB₂量的增加而下降。通过有限元模拟Al₂O₃/TC4钎焊接头的残余应力，最大残余拉应力产生在Al₂O₃拐角处，最大残余剪应力产生在靠近Al₂O₃/钎缝界面的Al₂O₃与钎缝中。随接头中TiB生成量增加，Al₂O₃中的最大残余拉应力减小，但靠近Al₂O₃/钎缝界面的Al₂O₃与钎缝处最大残余剪应力增大，而且Al₂O₃中的等效残余应力减小，钎缝中的等效残余应力增大。当接头断裂时，TiB晶须使裂纹扩展时发生偏转，由于TiB的弹性模量高于钎缝的弹性模量，使接头内模量载荷发生转移，将应力从裂纹尖端转移至远离裂纹尖端区域，从而降低裂纹尖端应力集中，提高接头抗剪强度。测试环境为室温时，Al₂O₃/CuTi+TiB₂/TC4钎焊接头的最大抗剪强度为143MPa，比Al₂O₃/CuTi/TC4钎焊接头的抗剪强度提高了239%；Al₂O₃/Cu+TiB₂/TC4钎焊接头的最大抗剪强度为97MPa，比Al₂O₃/Cu/TC4钎焊接头的抗剪强度提高了269%；Al₂O₃/AgCuTi+B/TC4钎焊接头的最大抗剪强度为78MPa，比Al₂O₃/AgCuTi/TC4钎焊接头的抗剪强度提高了81%。TiB晶须高熔点及大长径比的特性，使其作为陶瓷骨架存在于钎缝中，有效提高钎焊接头高温性能，Al₂O₃/Cu+TiB₂/TC4钎焊接头在高温下的抗剪强度比Al₂O₃/Cu/TC4的钎焊接头提高40¹25%。