自Young方程发表以来,润湿现象一直是实验及理论研究的热点,固体表面的润湿性与许多重要技术和工业应用有关,例如,润滑,涂层,印刷,防水和微流体等。对于理想固体表面,润湿特性满足界面自由能的函数。然而,在自然界、生产及制造过程材料的真实表面是粗糙的。各向同性的粗糙表面,液滴形状几乎是球形的,并且液滴表观接触角几乎是均匀的。在各项异性的几何表面结构中,液体形状将变形,表观接触角不再均匀。各项异性润湿在微流体装置和流动控制装置中具有潜在应用前景,因此,各项异性润湿性的研究具有重要意义。粗糙固体表面具有微观的凸起和凹槽,表面的不平整性在液体润湿过程中会产生不同的势垒从而对润湿产生影响,表面凸起和凹槽在钎焊过程中对孔洞缺陷等形成有一定的影响。本文以AgCu/TiAl、AgCu/TB8及AgCu/TC4三种钛基合金钎焊与润湿体系为研究对象,研究表面形貌特征(表面粗糙度及表面磨痕方向)对钛基合金钎焊与润湿性能的影响。首先采用P360,P800,P1200三种型号砂纸定向研磨与无序研磨所选基板表面,获得具有不同表面磨痕及表面粗糙度Sa的基板表面,抛光膏抛光基板获得抛光表面,原子力显微镜观察测量基板表面。然后在真空炉内对AgCu/TiAl和AgCu/TC4体系进行真空条件下的润湿铺展实验,分析其润湿铺展界面;在高低温热台对AgCu/TB8和AgCu/TC4体系进行高纯氩气保护条件下的钎料润湿铺展实验,采用实时监测系统分析表面形貌特征对其铺展动力学的影响,探究其润湿铺展界面组织;在真空炉内对AgCu/TiAl和AgCu/TC4体系进行表面形貌特征对其钎焊接头剪切强度影响实验,研究分析钎焊接头界面组织。研究结果表明,表面粗糙Sa对TiAl/AgCu/TiAl钎焊接头与TC4/AgCu/TC4钎焊接头剪切力学性能有较大影响,合适的表面粗糙度Sa可促进良好钎焊接头的形成,表面磨痕方向对钎焊接头剪切力学性能影响不大;无论是在高纯氩气保护条件下还是真空条件下,在各向异性的基板表面,AgCu钎料润湿铺展具有一定的方向性,沿磨痕方向优先铺展,且随着表面粗糙度Sa的增大,这种特征越明显;对于AgCu/TB8润湿体系,表面粗糙度Sa越大,稳定铺展阶段钎料铺展越快,铺展动力学幂指数模型R~n~t中的n值越小。对于上述3种具有强烈界面反应的钎焊润湿体系来说,表面粗糙度Sa和表面磨痕方向对其钎焊焊接界面组织及润湿铺展界面组织影响不明显,通过对断口的分析可知,过于粗糙的基板表面易导致钎焊过程中孔洞的产生。