压电陶瓷是一种可以将电能和机械能相互转化的功能材料,压电陶瓷因其逆压电效应被应用于超声电机的制造中。超声电机定子一体化连接关系到超声电机的质量,目前国内外在制造超声电机过程中,多采用有机物粘接的方式来完成超声电机定子一体化。但是采用有机物粘接的方式容易造成接头导电性差,易老化,连接不紧密,精度低。为了解决以上问题,本课题采用间接钎焊的方法来提高PZT压电陶瓷与TC4钛合金定子之间接头质量。探究了磁控溅射参数对金属化层的影响。磁控溅射功率的增加可以提高膜层沉积速率,在磁控溅射功率一定的情况下,膜层厚度随时间的增加而增加。对于膜层表面粗糙度,随着磁控溅射功率的增大,金属化层的表面均方根粗糙度Rq表现为先减小再增大。磁控溅射时间的增加会使金属化层表面均方根粗糙度Rq增大。探究了不同金属化层对钎焊接头微观组织及力学性能的影响。采用Ag层作为金属化层的钎焊试验中,钎焊接头两侧形成Ag3Sn反应层,但是Ag与母材之间的结合力很差,接头断裂位置处于Ag层与母材的结合处。金属化层为Ni/Ag层时,Ni与钎料反应形成Ni-Sn反应层,分布在焊缝两侧。Ni层的加入提高了接头的剪切强度,接头断裂位置主要位于Ni层与母材的结合处。金属化层为Ti/Ag时,Ti层可以与母材之间形成紧密的结合,但是Ag层与Ti层的结合力较差,钎焊接头产生大范围的未焊合区域,接头断裂位置处于Ti层与Ag层的结合处。通过对试验结果分析,确定母材表面的金属化层结构为Ti/Ni/Ag。分析Ti、Ni层厚度的变化对接头微观组织及力学性能的影响。随着Ti层的增加,陶瓷侧α-Ti和Ti2Ni组成的反应层厚度增加。当Ni层厚度的增加时,焊缝两侧Ni-Sn反应层厚度增加。在钎焊温度T=250℃,保温时间t=1min时,Ti层厚度为200nm,Ni层厚度为1μm,接头具有最高剪切强度。分析了不同钎焊温度和保温时间对接头微观组织及力学性能的影响。随着钎焊温度上升,连续的Ni3Sn4反应层逐渐破碎,Ag3Sn相长大。保温时间较短时,陶瓷侧界面微观组织结构为β-Sn/Ag3Sn/β-Sn+Ni3Sn4/Ni3Sn+Ni/Ti2Ni/Ti2Ni+α-Ti/PZT。随着保温时间延长,界面结构转变为β-Sn/Ag3Sn/Ni3Sn4/α-Ti/PZT。在钎焊温度为250℃,保温10min下,接头具有最高剪切强度28.6 MPa,接头断裂形式为混合型断裂,断裂位置位于陶瓷母材和焊缝。