在钎焊过程中附加超声波可实现液态钎料在不润湿固体表面的铺展,表现出―声致铺展‖特征,使得超声波辅助钎焊可以在非真空不使用钎剂的条件下实现对难润湿材料的焊接。本文以提高超声波作用下活性钎料在石墨表面的铺展性为目标,重点研究大气条件下超声波作用下活性钎料在石墨表面的铺展行为,从而探究超声波辅助活性钎焊过程中钎料铺展机理及其影响因素。本文采用高速摄像机对超声波作用下钎料铺展过程的外部特征进行了捕捉,结合超声波在石墨表面传播特性以及钎焊接头界面微观形貌,对超声波作用下锡基活性钎料在石墨表面铺展过程进行了详细描述,分析超声波在铺展过程中起到的作用进而探究影响钎料铺展的因素。在钎焊过程中加以超声波辅助,能实现活性钎料在石墨表面的铺展,与刚性基体不同的是超声波在石墨表面振幅衰减很快,这使得超声波作用下的铺展作用在石墨表面很难进行,但随着石墨表面的孔洞被钎料填充,振幅衰减逐渐减小,铺展作用逐渐加强,在超声波功率足够大的情况下,液态钎料可在石墨表面铺展。活性钎料在石墨表面的润湿铺展是润湿反应造成的,活性元素Ti是促使钎料与基材反应的关键,钎料中钛元素是以高熔点的化合物形式存在,超声波的热效应可以改变高熔点化合物的尺寸和形态,促使化合物分解,从而有利于Ti元素向基材扩散,形成反应层,提高钎料在基材表面的润湿铺展。在活性钎料中施加一定时间的超声波,钎料中的固态颗粒与钎料基体的界面产生热阻,致使能量集中于液态钎料与高熔点相的分界界面,促进了Sn-Ti高熔点固相的尺寸变小,高熔点化合物分布均匀。钎料表面氧化膜是阻碍钎料铺展的关键因素,通过施加超声波可去除钎料表面氧化膜促进钎料铺展。但超声波的影响有限,从根本上来讲提高钎料的抗氧化性能够提高钎料的润湿铺展性能。未施加超声波时,在活性钎料Sn5Ag8Ti中添加铝元素促进了钎料中铝的被选择性氧化,在氧化刚发生时,钎料中的钛和铝元素相互竞争氧化产生对应的氧化物,一段时间后,较薄但致密的氧化膜Al2O3可以阻止钛元素进一步被氧化,也可以抵挡住空气中其他有害元素的腐蚀。超声波驱动条件下添加铝元素的活性钎料的保护作用明显增强,且Al2O3保护作用主要是由于钎料表面氧化膜的包裹作用,致密氧化膜Al2O3阻止了未流出部分中钛的氧化,同时Al2O3氧化膜厚度较薄,有利于超声波的去膜作用,提高了钎料的铺展性。