聚晶金刚石(PCD)凭借其高硬度、高导热性、低热胀系数、高弹性模量和低摩擦系数优异的性能,被广泛应用于金刚石刀具领域。其与刀体的结合方式除采用机械夹固和粘接方法外,大多是通过钎焊方式将PCD复合片压制在硬质合金基体上。真空钎焊由于能够精确控温,且使钎焊的样品加热均匀、变形小,可以进行大批量生产的优点,近年来在刀具加工领域被越来越广泛的投入应用。针对目前对于不同粘接剂含量的PCD的实际真空焊接工艺的不明确、不同种类的PCD在焊接过程中,不同工艺下基础实验结果的不了解情况,本课题选用无碳化钨衬底的PCD作为研究对象,通过添加活性Ti元素的Sn基钎料,探究不同粘接剂钴含量的PCD钎焊工艺,目标是在降低热损伤和减小应力的前提下实现低温可靠钎焊连接;同时阐明不同粘接剂钴含量PCD的界面反应行为。首先通过升温润湿实验探究三种不同粘结剂钴含量(Co:8、12、18 wt.%)的PCD基体对Sn-2Ti合金的润湿性能,研究发现三种粘接剂含量的PCD起始润湿时间不一致,随着钴含量的升高,润湿拐点提前。并在恒温润湿实验过程中,发现三种不同粘结剂钴含量的PCD基体在三相线处的界面产物不同,在粘结剂钴含量较低时,几乎很难观察到块状的CoSnTi金属间化合物,而当粘结剂钴含量升高时,可以在三相线处观察到大量的块状CoSnTi金属间化合物;并且TiC碳化物在较低温度下呈纳米状,在较高温度下呈棒状。通过恒温实验下的铺展动力学分析可知,在650℃-900℃下,Sn-2Ti合金在不同粘接剂钴含量的PCD基体上均符合化学反应控制模型。通过前期润湿实验的基础,明确了焊接工艺,设计了低熔点SnCuTi钎料和商业AgCuInTi钎料进行45钢和不同粘接剂钴含量PCD的焊点制备,并通过剪切强度实验,表征和分析不同工艺下,制备的PCD焊点的推剪强度和焊点失效模式。SnCuTi钎料钎焊PCD/45钢的钎焊实验中,随着钎焊温度的升高,钎焊接头的剪切强度进一步增强,但在相同的钎焊温度下,随着PCD基体中粘接剂钴含量的升高,钎焊接头的剪切强度值先增高后降低。通过剪切实验后断口形貌分析可知,PCD材料与钎料已形成了良好的化学结合,焊点失效形式主要为焊缝处钎料反应层处发生断裂,而实验结果剪切强度值较低应为SnCuTi钎料中Sn含量较高的原因所导致。AgCuInTi钎料钎焊PCD/45钢的钎焊实验中,随着钎焊温度的升高,钎焊接头的剪切强度进一步增强。且在900℃的钎焊温度下,由于钎料发生爬升现象包裹住钎焊接头处的PCD材料,使得钎焊接头的剪切强度值升高为原始PCD材料剪切强度值的160%左右。通过剪切实验后断口形貌分析可知,PCD材料与钎料已形成了良好的化学结合,焊点失效形式为焊缝处原始材料PCD层发生断裂。