波导系统被广泛应用于航空航天、兵器系统及民用机场设施中,它是对空搜索系统的重要组成部分。波导是一个多型腔复杂构件,由铝、镁合金制作而成,依靠钎焊方法连接成一体。但是由铝、镁合金构成的这种平面钎缝存在虚焊的缺陷,钎焊成品率普遍过低,钎接率难以提高。焊接缺陷的存在导致信号的传输质量下降,严重时会影响系统的正常运行。本文以毫米波雷达导引头的一体化连接为背景,论文针对铝、镁合金波导的大面积钎焊钎接率低、钎焊活化温度差大、镁合金润湿性差等难题展开研究。从钎料与母材的反应着手,将活性元素引入到钎料中,设计制备新型钎料;通过钎料与母材的作用,消除钎缝中的缺陷,提高焊缝的钎接率,确保电信号的可靠导通。采用真空钎焊和真空反应钎焊的方法,探讨钎缝的形成机理和组织特征,研究钎缝界面中化合物的产生、分布及演变规律。用Mg元素对铝硅钎料进行活化,采用原位生成Mg2Si的方法将Mg元素以化合物的方式引入到AlSi钎料中,研制出具有活性的AlSi-Mg2Si复合钎料。采用铺展面积法考察真空条件下钎料对母材的润湿性能,结果显示:随Mg2Si含量增加,钎料的润湿面积增大。用能谱对界面不同形态的化合物进行分析。结果发现,钎焊界面处Mg2Si的数量明显少于原始钎料的水平,分别以块状、粒状或短棒状形态分布于界面两侧。块状和棒状Mg2Si主要形成于界面的钎料一侧;粒状则主要分布于母材一侧,并沿着晶界向母材纵深发展,数量逐渐减少。用线扫描方法对界面两侧的元素分布趋势进行表征,结果显示母材一侧的晶粒内部有Mg元素固溶,随着界面距离增加固溶含量减少。在复合钎料基础上,用稀土元素Sr和SmO对钎料中Mg2Si进行变质处理,得到AlSi-Mg2Si活性钎料。在没有Mg蒸汽做活化剂的情况下,用变质后的AlSi-Mg2Si对3003铝合金进行真空钎焊,润湿性能良好。用STA409Pc热分析仪测量钎料的熔化特性曲线,变质后钎料熔点平均下降4℃。用扫描电镜(SEM)分析钎料的显微组织和元素分布,结果显示:变质后的钎料中,Mg2Si相的形态发生了较为明显的变化。对钎焊接头进行组织分析,结果表明:Mg2Si和Si相的形态为针状和粒状,尺寸较小。Mg和Si元素在界面区的母材一侧有晶间渗入现象,出现大量粒状共晶体组织,晶界效应较为明显,这种传质现象使润湿性显著增加。搭接接头的剪切断口呈现解理断裂方式,随着Mg2Si相含量减少,断口形貌由细碎的冰糖状转变为河流状,有解理台阶出现,钎料变质后冰糖状断口区域增大。镁合金波导具有优良的抗电磁干扰性能。但是与3003铝合金相对比,AZ31镁合金表面更难以被液态钎料润湿。为了探讨镁/铝复合波导的连接问题,改善镁/铝异种材料接头的组织状态,分别采用AgCuZn和AlCuSi合金作为中间层,用锌作为降低熔点元素,采用接触反应钎焊的方法对AZ31连接,考察其界面的结合情况,在此基础之上再对AZ31镁合金/3003铝合金进行连接。结果显示,在钎焊保温时间为lmin的条件下,中间层溶解了一部分,形成了一个复合的接头;SEM金相分析表明,在镁侧形成了反应层,镁合金一侧的连接方式是接触反应钎焊,铝合金一侧的连接方式是扩散连接;能谱分析显示,反应层的合金相是镁基固溶体和Mg与Ag、Cu、Zn形成的金属间化合物,接头剪切强度是89.3MPa,拉伸剪切断口表现出沿晶断裂和穿晶断裂的混合断裂特征。当钎焊保温时间为10min时,中间层全部溶解,形成了一个接触反应钎焊接头;反应层出现了大量的Al3Mg2和Al12Mg17金属间化合物,接头抗剪切强度30MPa,断裂发生在铝侧;中间层的加入改变了Mg/Al接头的组织形态。