用有限元方法计算了Al_2O_3陶瓷与45钢扩散焊接残余应力的分布,研究温度为1130℃,压力为10 MPa,冷却速度为10℃/min,模拟不同的中间层Cu、Ti、Ni分别对残余应力的分布,以及这3种材料自由组合成的不同复合中间层对残余应力的分布规律。结果表明:采用单层中间层时,中间层为Cu对于残余应力的减小效果更加明显;复合中间层为Ti-Cu对于残余应力的减小效果要明显优于单层中间层;对于Ti-Cu组合的复合中间层,钛与铜的厚度配制不同对于应力的改变也各不相同,当钛的厚度为0.4 mm、铜的厚度为0.6 mm时,残余应力的减小效果较好。

在陶瓷烧结降温过程中,对不同温度曲线下的温度场分布进行了有限元分析,并将模拟结果进行了对比。结果表明,不同斜率的烧结曲线对陶瓷烧结降温过程中温度场的分布有显著影响,综合考虑时间与烧结性能,采用30°等直线斜率的烧结曲线最佳,下凹的变斜率温度曲线有助于改善烧结性能,上凸的变斜率曲线则相反。