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为降低Cu-Sn-Ti钎料熔化温度,提高其耐磨性,本文采用两因素四水平的全试验对Cu-Sn-Ti活性钎料进行系统的研究,优化Cu-Sn-Ti钎料中Sn、Ti元素成分;通过单因素试验,研究In、Al、Ce和La对Cu-Sn20-Ti15钎料显微组织和性能的影响,揭示了In、Al、Ce和La元素在Cu-Sn20-Ti15钎料中的作用行为,得到了In、Al、Ce和La元素的较佳含量。主要研究结论如下:（1）对全面试验采用极差和方差分析方法,确定Sn对钎料熔化温度和润湿性产生显著影响,Ti对钎料剪切强度和显微硬度产生显著影响,Cu-Sn-Ti活性钎料的最优组合为Cu-Sn20-Ti（1015）。随着Sn元素含量的增加,Cu-Snx-Ti10钎料显微组织的演变规律为:α-Cu固溶体+少量共晶组织→大量共晶组织+α-Cu固溶体→共晶组织→大块状CuSn3Ti5金属间化合物+粗化共晶组织+富Sn的α-Cu固溶体。随着Ti含量的增加,Cu-Sn20-Tix钎料显微组织演变规律为:富Sn的α-Cu固溶体+大量Cu41Sn11相+条状CuSn3Ti5相+少量棒状共晶组织→富Sn的α-Cu固溶体+少量Cu41Sn11相+大块CuSn3Ti5相+少量粗化的棒状共晶组织→大量共晶组织+大块CuSn3Ti5相+少量SnTi3相→富Ti的α-Cu固溶体+大块CuSn3Ti5相+大量SnTi3相。随着Sn含量的增加,Cu-Sn-Ti钎料的熔化温度降低,润湿性提高。随着Ti含量的增加,铸态钎料的剪切强度先升高后降低,显微硬度增大。（2）Cu-Sn20-Ti15-Inx钎料显微组织主要由大块CuSn3Ti5相、共晶组织及共析组织组成,其中共晶组织主要由CuSn3Ti5相和α-Cu相交替形成,共析组织主要由In-Ti化合物与α-Cu相组成。In元素的存在形式为:共析组织、α-Cu相、Cu2InTi相和Cu4In相。添加In主要引起共晶组织、共析组织及In在α-Cu相固溶量的变化。随着In含量的增加,共晶组织粗化且含量减少,形态由层片状、棒状向球状、块状状转变;共析组织含量增加,且组成相粗化;In在α-Cu相中固溶量增大,并伴随有Cu4In相的生成。In对Cu-Sn20-Ti15-Inx铸态钎料的熔化温度、润湿性及力学性能具有显著影响。当In含量为1.47 wt%时,铸态钎料具有最低的固相线温度、液相线温度,以及最小的固-液相线温度区间。钎料在石墨表面具有最佳的润湿性。铸态钎料的剪切强度、显微硬度最大,其值分别为313.12 MPa、378.44 HV0.5。Cu-Sn20-Ti15-In1.47钎料能实现石墨/钢良好的冶金结合。钢/钎缝界面区液态钎料对钢具有溶蚀,界面处形成大量的块状灰黑色Fe2Ti相;石墨/钎缝界面区形成连续的黑色TiC层,紧邻TiC层垂直生长着大量块状或条状的Sn-Ti化合物。钎焊接头中,In的存在形式为固溶在Cu3Sn相和α-Cu相,未发现In元素形成的化合物,推测不会恶化钎缝的力学性能。（3）Cu-Sn20-Ti15-Alx铸态钎料显微组织主要由α-Cu相、大块状CuSn3Ti5相、共晶组织及灰黑色组织(Ti3.3Al3、Ti11Al、Cu3Ti)组成。Al的存在形式为α-Cu相、Ti3.3Al3相和Ti11Al相。随着Al含量的增加,共晶组织粗化,灰黑色组织比例增加,Al在α-Cu相的固溶量增大。Al元素含量为0.51 wt%时,Cu-Sn20-Ti15-Alx钎料具有最低的固相线温度、液相线温度及最佳的润湿性。钎料具有较高的剪切强度（244.58 MPa）及较大的显微硬度（331.75 HV0.5）。Cu-Sn20-Ti15-Al0.51钎料能实现石墨/钢良好的冶金结合。Al在钎焊接头的存在形式为固溶于α-Cu相、Fe2Ti相,形成少量Al-Fe化合物和Ti3.3Al相。（4）Cu-Sn20-Ti15-Cex钎料显微组织主要由α-Cu相、大块CuSn3Ti5相、共晶组织及富Ce化合物组成。Ce的存在形式为α-Cu相、Ce3Cu4Sn4相及CeCu6金属间化合物。随着Ce含量的增加,Ce3Cu4Sn4相粗化,含量增加,Ce达到5%时,产生新的棒状CeCu6相。共晶组织含量减少,形态由层片状向棒状、球状演变。La在Cu-Sn20-Ti15-Lax钎料的存在形式为:Cu9LaSn4和CuLaSn金属化合物。随着La含量的增加,共晶组织粗化,形状由层片状向棒状和球状转变,Cu9LaSn4和CuLaSn金属化合物含量增加,且尺寸增大。Ce/La含量为1.00 wt%时,Cu-Sn20-Ti15钎料具有最低的熔化温度及最佳的润湿性。Ce/La增大钎料显微硬度的同时显著降低剪切强度。（5）Cu-Sn20-Ti15-Ce/Lax实现石墨/钢冶金结合。Ce、La对钎料和钎缝界面起到净化、细化作用,Ce、La偏聚在液态钎料表面,降低了钎料表面张力,提高了钎料对石墨的润湿性。石墨/钎缝界面Ti C、CeC2和LaC2化合物的形成是Cu-Sn20-Ti15钎料与石墨实现冶金结合的主要原因。