本文针对冶金、化工、电力等行业中,对于提高机械设备耐磨性的迫切要求,通过在Ag-Cu共晶钎料中添加TiH₂活性粉末,进行Al₂O₃陶瓷与16Mn钢的钎焊连接。通过对Al₂O₃陶瓷与16Mn钢钎焊接头界面反应的实验和分析,借助扫描电镜、能谱分析、X射线衍射分析,确定钎料中TiH₂质量分数为3%、钎焊温度为860°C、保温时间为15min时,从16Mn钢到Al₂O₃陶瓷侧,界面结构依次为16Mn钢/TiFe2+CuTi₂/Ag（s,s）+Cu（s,s）+Ag-Cu共晶/Al2Ti+TiO/Al₂O₃陶瓷。随着TiH₂含量增加、钎焊温度的升高或者保温时间的延长,接头界面产物的种类并未改变,而靠近Al₂O₃陶瓷和16Mn钢的界面反应层的相对厚度逐渐增大;钎缝中心的Ag（s,s）和Cu（s,s）反应层的相对厚度逐渐减小。对于Ag-Cu共晶+TiH₂活性粉末钎料,TiH₂的脱氢程度是影响连接质量的关键。通过对TiH₂的差热分析,解明其脱氢过程,制定出合理的钎焊工艺,一次完成TiH₂的脱氢和Al₂O₃陶瓷与16Mn钢的钎焊连接。以抗剪强度评价Al₂O₃陶瓷与16Mn钢钎焊接头的力学性能,钎料中TiH₂质量分数为3%、钎焊温度为860°C、保温时间为15min时,接头抗剪强度最高,达到191MPa。接头断裂大部分发生在Al₂O₃陶瓷与钎料界面处,小部分发生在界面中的TiFe2、CuTi₂、Al2Ti金属间化合物层。TiH₂含量增加,钎焊温度升高,保温时间延长时,界面上出现大量的TiFe₂、CuTi₂、Al2Ti金属间化合物,界面性能弱化,断裂发生在TiFe2、CuTi₂、Al2Ti金属间化合物层,造成Al₂O₃陶瓷与16Mn钢接头强度降低。采用MARC数值模拟软件对钎焊工艺下陶瓷衬板进行残余应力的数值模拟,发现陶瓷块尺寸和陶瓷块间隙对陶瓷衬板残余应力有很大的影响。综合考虑,确定衬板中陶瓷块尺寸为45×45mm,陶瓷块间隙为1mm时钎焊接头的残余应力最低,应力峰值比陶瓷块尺寸为60×60mm,陶瓷块间隙为1mm时降低了1/3。