钛及钛合金具有比强度高、耐腐蚀性好等诸多优良特性,从而被广泛应用于现代工业,特别是航空航天和化工领域。然而钛及钛合金构件制造工艺复杂、成本高昂,限制了其应用范围。钛及钛合金与结构钢或不锈钢的配合使用是简化制造工艺、降低成本的有效方法。然而钛及钛合金与钢异种金属间的焊接存在诸多困难。本文采用新型Ti-Cu基非晶钎料对y-TiAl合金/40Cr钢和TC4钛合金/304不锈钢进行了真空钎焊试验,并从显微组织、元素分布、相组成、力学性能和断口分析等方面对钎焊接头进行了研究。本文分别以Ti-Cu-Ni-Zr-Sn、Ti-Cu-Ni-Zr、Cu-Ti-Ni-Zr-V非晶箔带钎料和纯Cu箔钎焊γ-TiAl合金和40Cr钢,以Cu-Ti-Ni-Zr-V非晶箔带钎料钎焊TC4钛合金和304不锈钢,均得到了无气孔和裂纹的优质接头。采用Ti-Cu-Ni-Zr-Sn非晶钎料所得钎焊焊缝主要由两个区域组成：Ti（Ni, Cu）Al和Ti-A1金属间化合物组成的混合物区,剩余钎料和分布在剩余钎料中的Ti-Sn、Ti（Ni, Cu）金属间化合物组成的混合物区。在采用纯Cu箔做为钎料的钎焊接头中,Cu箔钎料不能阻止Ti的扩散,使得Ti在40Cr钢母材侧富集并与Fe发生反应,形成Fe-Ti金属间化合物,严重影响了接头的力学性能。采用γi₆₀Cu₁₀Ni₂₂Zr8非晶钎料进行y-TiAl合金/40Cr钢钎焊试验时,接头最高剪切强度为32MPa。三种不同保温时间下的钎焊接头均断裂于Ti和A1含量较高的40Cr钢与钎料层的互扩散界面层附近,Ti-Al金属间化合物的存在使该位置成为钎焊接头的最薄弱区域。采用Cu₃₇.5Ti₂₅Ni_12.5Zr_12.5V_12.5非晶钎料所得γ-TiAl合金/40Cr钢钎焊接头的剪切强度为136MPa,断裂发生于含有金属间化合物的灰色相层,其扩散层为不规则的齿状Ti基固溶体,钎料与40Cr之间的连接强度较高。采用Cu_43.75Ti_37.5Ni_6.25Zr_6.25V_6.25非晶钎料所得γ-TiAl合金/40Cr钢钎焊接头的剪切强度仅为38MPa,断裂发生于40Cr与钎料之间的扩散层,扩散层较平整,主要包含Ti₁₉Al₆和Ti₂Cu等金属间化合物。以上结果表明含有相对少量Ti和较多V的钎料更适合于γ-TiA1合金/40Cr钢的焊接。采用Cu-Ti-Ni-Zr-V非晶钎料钎焊TC4钛合金/304不锈钢的实验结果表明,钎料与304不锈钢母材的互溶性优于其与40Cr钢的互溶性。采用Cu_43.75Ti_37.5Ni_6.25Zr_6.25V_6.25非晶钎料所得钎焊接头的剪切强度为105MPa,采用Cu_37.5Ti₂₅Ni_12.5Zr_12.5V_12.5非晶钎料所得钎焊接头的剪切强度为116MPa,均断裂于钎缝钎料层中灰色相附近。Cr-Ti、Fe-Ti、 Cu-Fe-Ti、Fe-Ti-Zr等金属间化合物的生成是导致接头断裂的主要原因。