张超 侯桂贤 钟志宏 王志泉

摘要：通过使用Ag-Cu-Ti钎料钎焊，可以实现SiC陶瓷的有效连接，但它与陶瓷母材热膨胀系数相差较大，钎焊降温过程中会产生较大的残余应力。通过向Ag-26.7Cu-4.5Ti钎料中复合不同体积分数的W颗粒，调节钎料的热膨胀系数，使之更接近于母材。通过改变钎焊温度和保温时间，研究工艺参数对焊缝的显微组织和力学性能的影响。结果表明，W颗粒均匀分布在基体中且未与其他元素反应。当添加合适的体积分数的W颗粒，并且在适当的钎焊温度和保温时间下，能够形成组织均匀、连接良好的复合接头。当添加的W的体积分数为10%，在钎焊温度为807 ℃、保温时间为10 min的条件下，可获得高剪切强度为95.05 MPa。

关键词：SiC陶瓷;钎焊;Ag-Cu-Ti+W复合钎料;剪切强度

中图分类号：TG425      文献标志码：A         文章编号：1001-2003（2021）05-0097-06

DOI：10.7512/j.issn.1001-2303.2021.05.18

0    前言

SiC陶瓷具有良好的抗热震性能、稳定的高温性能，优良的耐腐蚀性、耐磨损性、耐辐射性能，在航空航天、石化设备、核电工程等领域中具有良好的应用前景。由于SiC陶瓷难以直接制备复杂的大型构件，故其连接技术的研究也就愈发重要[1-3]。目前陶瓷的连接主要有SPS烧结、扩散焊、钎焊等手段，而钎焊因其受热均匀、母材变形小、生产成本低等显著优点，被认为是非常有前景的连接手段。

目前，国内外一些学者对Ag-Cu-Ti钎料钎焊陶瓷进行了研究，结果表明钎料中活性元素Ti可以与SiC发生反应，使钎料对陶瓷界面有良好的润湿性，焊接接头性能良好。影响接头连接强度的因素主要有两个：一是金属钎料热膨胀系数与陶瓷母材差异较大，在钎焊冷却过程中会产生较大的残余应力;另一个是工艺参数的变化导致钎料相分布和反应层的变化[4]。……