刘 多，刘景和，周英豪，宋晓国，牛红伟，冯吉才

(1 哈尔滨工业大学 先进焊接与连接国家重点实验室，哈尔滨 150001; 2 哈尔滨工业大学(威海) 山东省特种焊接技术重点实验室，山东 威海 264209)

陶瓷与金属的连接广泛应用于航空航天、电子以及机械制造等领域，尤其是金属/陶瓷/金属复合结构件能应用于一些复杂的场合，这种复合结构不仅能降低成本，同时也可以使金属与陶瓷间的性能互补[1-4]，例如可避免在腐蚀介质中金属/金属接头的腐蚀破坏。但由于陶瓷和金属的弹性模量与热膨胀系数不匹配，因此在钎焊过程中会产生较大的残余应力[5-6]。残余应力是影响连接强度的主要因素，尤其是复合结构件。研究残余应力对接头性能的影响能够为合理制定工艺规范提供依据[7]。对于结构简单的材料，可以用实验方法直接测量其残余应力，但是对于结构复杂的构件，需要运用计算机模拟的方法，来模拟整个接头的残余应力的大小与分布[8-12]。Pan等[12]通过调整钎料中间层的厚度来控制接头的残余应力，并对残余应力的大小和分布进行模拟分析，但并未分析残余应力的各应力分量对接头性能的影响。

本工作主要研究紫铜/陶瓷/不锈钢复合结构焊后的形变和残余应力的大小及分布规律，并分析了各应力分量对接头强度的影响。陶瓷材料选用的是氧化铝陶瓷，金属材料选用的是T2紫铜和304不锈钢，中间层为AgCuTi箔状钎料。采用ANSYS有限元软件，以热弹塑性模型为基础，在考虑材料性能随温度变化的情况下，对紫铜/陶瓷/不锈钢复合结构钎焊接头的残余应力进行模拟。……