MgAl₂O₄透明陶瓷因其高强度、高透过率、光学各向同性等特点,在红外光电系统、透明装甲、高温观察窗等领域有着十分广泛的应用。但陶瓷自身脆性高、加工性差等缺点使其难以被加工成形状复杂的大尺寸构件,因此,在实际运用中常常需要与金属进行连接,形成兼具陶瓷及金属优良性能的复合构件。针对实际工程应用特别是军用红外光电系统的迫切需要,本文基于接头应力的角度,选择合适的金属与MgAl₂O₄透明陶瓷进行活性钎焊连接,探究了不同工艺参数对接头组织及性能的影响,对接头组织形成机理进行了阐释,并设计了多种缓解接头应力的方式,以期为工程应用提供指导意义。鉴于目前国内外尚未出现有关MgAl₂O₄透明陶瓷/金属的连接报道,依据红外光电系统的使用条件,选取Ag-Cu-Ti作为钎焊连接钎料,并采用有限元模拟对MgAl₂O₄透明陶瓷/Ag-Cu-Ti钎料/不同金属接头的应力进行了分析,结果表明,Kovar合金无论是从经济性、实用性还是应力分布合理性来看,都是一种与MgAl₂O₄透明陶瓷进行连接的理想金属材料。MgAl₂O₄透明陶瓷/Ag-Cu-Ti钎料/Kovar合金典型接头组织为MgAl₂O₄透明陶瓷/TiO/Ti_xCu_y/TiFe₂+TiNi₃/Ag-Cu共晶/Ti Fe2/Kovar合金。Ti元素在钎焊连接过程中优先与金属中扩散出的Fe、Ni元素发生反应,当上述反应进行到一定程度时,Ti元素开始与陶瓷中扩散出的O元素反应并生成Ti O界面反应层,Ti O反应层的存在能够有效提高接头连接质量。当温度较高或保温时间较长时,大量Fe、Ni元素扩散至钎缝中,使钎缝产生大量TiFe₂和TiNi₃金属间化合物,接头性能被削弱。有限元分析结果表明,剪切试验件陶瓷棱边侧是接头的薄弱处,提高钎料厚度能够很好的缓解接头的应力集中程度,这与实验结果相吻合。通过接头结构设计和增加钎料层厚度,在保证接头承载能力的同时,能够对工程件接头应力进行有效调控;当采用Kovar合金壁厚缩减至2mm的包接接头并将钎料厚度增加至150μm时,影响接头的主要应力峰值降低至50MPa以下,同时应力集中现象基本消失。