钛及其合金和铜及其合金的焊接研究在国民经济中占有重要的地位。钛合金与铜合金的扩散焊接接头的力学性能受Ti与Cu之间形成的脆性金属间化合物影响明显，采用中间层可以改善钛合金与铜合金焊接接头的焊接性能。 本论文采用真空扩散焊接的方法获得钛合金TC4与无氧铜OFC的直接和含中间层的焊接接头，采用SEM、EPMA、XRD、EDS和显微硬度仪对焊接接头界面显微结构与元素分布进行了表征。获得了焊接工艺以及不同中间层对TC4/OFC焊接接头的抗拉强度、界面物相组成与分布的影响规律。 TC4/OFC直接焊接接头的抗拉强度偏低，在工艺制度为：焊接温度800℃，保温时间30min，焊接压力5MPa时，抗拉强度达到其极大值48.32MPa。拉伸断口形貌结果表明断口发生在焊接界面的Cu—Ti金属间化合物层处，由沿晶断裂和脆性解理断裂构成，呈现明显的三层台阶状。焊接接头显微硬度、拉伸断口元素、物相分析结果均表明，TC4与OFC之间的金属间化合物主要由Cu4Ti3、Cu3Ti2、CuTi，以及少量的Cu4Ti、CuTi2、CuTi3构成。Ti—Cu脆性金属间化合物是TC4/OFC焊接接头抗拉强度低的主要原因。 添加Ni和0Cr18Ni9中间层可获得抗拉强度较高的焊接接头，但二者效果不相同，Ni中间层对TC4/Ni/OFC焊接接头抗拉强度无明显提高，在焊接温度为820℃时达到极大值，为80.7MPa；0Cr18Ni9中间层对TC4/0Cr18Ni9/OFC焊接接头的抗拉强度有显著提高，在焊接温度为880℃时达到极大值，为140.3MPa。实验结果表明：虽然Ni箔阻止了Cu—Ti金属间化合物的形成，但是结合处生成了新的脆性Ni—Ti金属间化合物Ni3Ti、Ni2Ti，对焊接接头性能产生了不利影响。0Cr18Ni9/TC4结合处生成的厚度非常薄而且有一定塑性Ni3Ti、Fe2Ti、FeTi等金属间化合物，起到了改善接头力学性能的效果。 焊接接头界面处反应层生成物由热力学和动力学因素共同决定，各种焊接接头金属间化合物反应层的生长模型分为三个阶段：物理接触阶段、金属间化合物反应层生成阶段、金属间化合物反应层长大阶段。