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本文针对SiO2陶瓷结构件在航空航天以及汽车领域的应用,分别采用了AgCuTi钎料和TiZrNiCu钎料对SiO2陶瓷与30Cr3SiNiMoVA高强钢和TC4钛合金进行了钎焊连接。采用试验研究和理论分析相结合的方法,进行了钎焊连接工艺优化,研究了三种接头的界面层结构的变化及其对抗剪强度的影响。利用电子探针、扫描电镜、X-射线衍射等方法对连接界面的生成相进行分析,结果表明:SiO2陶瓷/ AgCuTi/ 30Cr3SiNiMoVA高强钢接头的界面层结构为SiO2陶瓷/ TiSi2+Ti4O7/ Ti2Cu+Cu3Ti3O/ Ag(s. s)+Cu(s. s)/ TiFe2/ 30Cr3SiNiMoVA钢;SiO2陶瓷/ TiZrNiCu/ TC4钛合金接头的典型界面结构为:SiO2陶瓷/ Ti2O+Zr3Si2+Ti5Si3/ (Ti, Zr)+TiZrNiCu/ Ti(s. s)/ TiZrNiCu+Ti(s. s)+Ti2(Cu, Ni)/ TC4钛合金;SiO2陶瓷/ AgCuTi/ TC4钛合金接头的典型界面结构为:SiO2陶瓷/ TiSi2+Ti4O7/ TiCu+Cu2Ti4O/ Ag(s. s)+Cu(s. s)/ TiCu/ Ti2Cu/ Ti+Ti2Cu/ TC4钛合金。依据所观察到的不同工艺参数下的界面层结构,研究了界面层结构的变化和界面的形成机理。分析了活性钎料与SiO2陶瓷的反应过程、以及接头的界面形成过程。与30Cr3SiNiMoVA高强钢相比,TC4钛合金母材对接头界面结构变化的影响更大。采用抗剪强度评价了接头性能,结果表明:当钎焊温度为900℃、保温时间为5min时,SiO2陶瓷/ AgCuTi/ 30Cr3SiNiMoVA高强钢接头和SiO2陶瓷/ AgCuTi/ TC4钛合金接头的最高抗剪强度分别为37MPa和27MPa。而当钎焊温度为880℃、保温时间为5min时,SiO2陶瓷/ TiZrNiCu/ TC4钛合金接头的最高抗剪强度为23MPa。通过扫描电镜、能谱分析等手段分析了工艺参数对接头的断裂路径的影响,结果表明:接头主要断裂在两个区域,即SiO2陶瓷母材和SiO2陶瓷/钎料界面的反应层处,断裂均为脆性断裂。