随着航空航天技术的发展,飞机航程和发动机推重比的不断提高,对于结构材料的性能要求也越来越苛刻。镍基高温合金具有优异高温强度、良好抗氧化腐蚀性能的特点而被广泛应用于航空航天领域。镍基高温合金的实际应用中离不开各部件的焊接工作,钎焊作为一种方便有效率的焊接方法常被用于连接镍基高温合金。镍基钎料因其钎焊接头强度高,抗氧化腐蚀性能良好,服役温度高以及低成本的优点,成为镍基高温合金钎焊中使用最为广泛的钎料。同时镍基钎料可通过快冷技术被制备成非晶箔带,相比传统的粉状及膏状晶体钎料,非晶镍基钎料具有成分均匀、厚度薄和扩散效率高的优点,因此更适用于镍基高温合金的钎焊。本课题基于团簇加连接原子模型及非晶形成能力的24电子判据,设计了[B-Ni_9-xCr_x]BSiNi（x=0,1,2）和[Cr-Ni₁₂]B₂Cr+[B-Ni₇Cr₂]BSiNi两种团簇类型,四种Ni-Cr-Si-B系钎料,并将其制备成宽度为⁵ mm,厚度为⁵0μm的镍基钎料箔带。采用[Cr-Ni₁₂]B₂Cr+[B-Ni₇Cr₂]BSiNi镍基钎料箔带对GH4169镍基高温合金以及采用[B-Ni_9-xCr_x]BSiNi（x=0,1,2）镍基钎料箔带对K4169镍基高温合金分别进行了同种材料真空钎焊。探究了钎焊工艺（钎焊时间、钎焊温度）对GH4169钎焊合金的界面接头微观组织及力学性能的影响。研究了不同Cr含量对钎料箔带组织和非晶形成能力的影响,以及分析了不同Cr含量钎料所钎焊K4169合金接头的组织、剪切强度和断口形貌的演变。钎焊接头可分为钎缝（Brazed Seam,BS）以及扩散区（Diffusion Zone,DZ）。GH4169合金接头钎缝由γ-Ni固溶体组成。一次碳化物（NbC,TiC）和富（Nb、Mo、Cr）硼化物在扩散区形成。随着扩散距离增加或钎焊时间延长导致基体中B含量降低,由于Nb、Mo相较于Cr具有更强的硼化物形成能力,而优先在扩散区生成富（Nb、Mo）硼化物。粗大析出相（Laves相、δ相和硼化物相）在1240°C接头中形成。GH4169合金接头的力学性能主要由扩散区脆性硼化物决定。随着钎焊温度的提高,接头强度先减后增。接头在1150°C时剪切强度为602 MPa,随即在1180°C时由于接头扩散区硼化物增多而下降至500 MPa,在1210°C时扩散区硼化物逐渐消除而增加至624 MPa。GH4169合金接头最高剪切强度在1240°C时获得为824 MPa,界面组织的均匀化极大地提高了接头力学性能。随着钎焊时间从10 min延长至40 min,扩散区中脆性硼化物减少,GH4169合金接头强度从566 MPa增加至624 MPa。[B-Ni_9-xCr_x]BSiNi（x=0,1,2）三种不同Cr含量镍基钎料中,[B-Ni₉]BSiNi和[B-Ni₈Cr₁]BSiNi钎料的组织均匀,而[B-Ni₇Cr₂]BSiNi钎料中有黑色块状CrB相生成。同时钎料的非晶形成能力随着Cr含量的增加而降低,与24电子准则预测结果相符合。采用[B-Ni₇Cr₂]BSiNi钎料1150°C/20 min条件下得到K4169合金接头的钎缝由镍固溶体、CrB相以及Nb₆Ni₁₆Si₇相组成。Cr能通过产生空位聚集促进母材中Nb向钎缝扩散,故钎缝中Nb₆Ni₁₆Si₇相的量随着钎料Cr含量的增加而增加。针状富Cr硼化物和一次碳化物MC（NbC,TiC）在扩散区处形成,且扩散区中富Cr硼化物随着钎料中Cr含量提高而增多。K4169合金接头在使用[B-Ni₉]BSiNi钎料时获得最高剪切强度689 MPa,使用[B-Ni₈Cr₁]BSiNi钎料时接头强度降至562 MPa,因为扩散区较多的富Cr硼化物损害了接头的力学性能。当使用[B-Ni₇Cr₂]BSiNi钎料时,接头强度最低为450 MPa,钎缝中连续的析出相(Nb₆Ni₁₆Si₇相和CrB相)严重降低了接头的强度。所有接头均断裂在扩散区或钎缝处,并呈现出准解理断裂和脆性断裂模式。扩散区中Laves相和硼化物相以及钎缝中连续的析出相(Nb₆Ni₁₆Si₇相和CrB相)在外力作用下容易形成微裂纹,随即裂纹扩展,从而成为接头失效的源头。