近年来，CVD金刚石膜作为一种新型的功能材料，在金属切削加工，超高速计算机芯片、半导体和微波器件的散热元件，以及光学窗口等领域已得到初步应用，并显示出无与伦比的优越性。然而由于金刚石特殊的晶体结构以及特殊的物理、化学、机械性能，在其加工领域还存在许多亟待解决的问题。而其中金刚石与其它金属基体的连接问题，一直是阻碍其推广应用的关键所在，此方面的理论研究也有待于进一步的深入，这已引起各国学者的重视。本论文以CVD金刚石厚膜与硬质合金的连接为研究对象，采用活性钎料和真空钎焊方法，针对金刚石与钎料之间的润湿问题，大面积CVD金刚石厚膜焊接内应力及龟裂问题，通过实验和理论分析相结合的方法，对金刚石与硬质合金的钎焊连接机理和工艺进行了较系统的研究，最终使金刚石与硬质合金的最高接头剪切强度达到267MPa。通过对金刚石的钎焊性及活性钎料的研究，借助金刚石与钎料的润湿实验、接头的强度实验、焊缝结合面的微观分析，得到较理想的焊接金刚石的钎料成分，使得金刚石与钎料的润湿角小于20°。通过采用ANSYS非线性分析软件，利用有限元数值模拟技术，对金刚石钎焊接头焊接应力的分布与钎料层的厚度及成分的关系进行研究，得出焊缝厚度存在最佳值，在Ag-Cu-Ti钎料中添加Cu中间层是减少焊接应力的有效途径。金刚石层中残余应力的大小和分布，受金刚石、基体、钎料三者之间的性能匹配关系影响，其中热膨胀系数(α)的影响最为显著。当焊缝较薄时，金刚石的中心区受到较大的压应力；焊缝较厚时，边缘区受到较大的压应力，而金刚石一侧的最大应力分布始终在与钎料的结合界面处。为减少应力，焊缝厚度并非越厚越好，而是存在最佳值。通过数值模拟和实验研究发现：不同的钎料成分和界面组成结构形式对接头焊接应力有重要影响。提出在Ag-Cu-Ti钎料中添加Cu中间层是减少焊接应力，减少大面积金刚石焊接龟裂的有效途径。Cu中间层的厚度存在最佳值，Ag-Cu-Ti合金层的厚度在保证金刚石的表面润湿的前提下越薄对减少接头应力越有利。哈尔滨理「人学_「学硕十学位论文 为了分析金刚石钎焊连接界面行为，用SEM、EPMA、EDx分析焊缝横断面和断口的组织和结构。 通过对断口组织、成分分布及接头强度的分析，提出在金刚石与钎料界面近区，导致接头强度降低的脆性相不仅仅是TIC，脆性的金属间化合物TICu层的增厚也是重要的原因，因此必须严格控制钎料中Ti含量。