TC4钛合金具有熔点高,抗拉强度高,比强度高;密度小,无毒,无磁性;可塑性强,耐高温;特别是其优异的耐腐蚀性能,可抵抗大多数酸、碱、盐及海水的腐蚀,因而能满足航空、航天、核能等极端技术领域的严格要求。智能金属结构是以金属为基材,内嵌光纤光栅传感器(FBG)的传感结构,具有自我监测温度及应变、通信和动作等功能。钎焊由于加工温度低、残余应力小等优点,可以作为光纤光栅传感器嵌入金属的方法。　　 感应钎焊是利用交变磁场-电场感应现象,工件上的涡流对工件进行加热,使钎料熔化,液态钎料在毛细作用下填充间隙从而实现钎焊的一种方法。对于光纤智能结构的制造过程,加工温度过高将导致光纤光栅传感失效,焊件残余应力的存在将导致智能金属结构产生裂纹、影响结构强度和使用性能。分析感应钎焊过程中温度场和应力场分布具有重要的工程实际意义。　　 研究了Ag-Cu钎料在TC4钛合金表面的润湿动力学结果表明润湿铺展维持阶段采用Washburn模型拟合(Rn～t)中n=1,即R1～t。分别在不同热循环条件和不同粗糙TC4钛合金基材表面进行了Ag-Cu钎料润湿铺展试验:试验结果表明加热温度对润湿铺展过程影响较大;基材表面粗糙度对润湿铺展过程影响不大。设计了高频感应钎焊辅助升降台并完成了钎焊试验;通过能谱分析(EDS)和扫描电镜(SEM)对钎焊接头微观组织进行了观察和分析。试验结果表明界面反应层主要由Ti-Cu金属间化合物(IMC)组成、包含了TiCu2、TiCu、Ti2Cu等脆性相和残余钎料。测试了钎焊接头搭接剪切强度,结果表明平均搭接剪切强度随温度升高先增大后减小,最大剪切强度出现在加热时间为300s,加热温度为920℃时,最大平均值为319MPa。　　 为在光纤光栅传感器嵌入TC4过程中保证钎料润湿铺展良好、温度场分布均匀、焊后残余应力小,本文利用ANSYS有限元软件对感应钎焊加热过程焊件内电磁场、温度场、热应力场及残余应力场进行模拟及分析,避免了大量繁琐的试验,获得了优化的感应钎焊工艺参数。模拟结果表明:温度最高处出现在焊件侧表面,最低处出现在焊件上表面,焊件温度由内及外逐渐升高;最大等效残余应力出现在钎缝近侧表面处,焊件内残余应力皆为拉应力。以上分析结果,将为今后光纤光栅传感器嵌入TC4钛合金试验提供理论基础。