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氧化锆陶瓷因其固有的脆性,加工性较差,将氧化锆陶瓷与金属材料连接能很好的解决这一问题。Ti-6Al-4V（TC4合金）具有和氧化锆陶瓷相近的热膨胀系数,二者的连接件目前广泛应用于航空航天与生物医疗领域。目前应用最广泛的连接氧化锆陶瓷与TC4合金方法是使用Ag-Cu-Ti钎料的活性金属钎焊法,但其存在连接温度高、接头残余应力大、生产成本高等问题。针对活性金属钎焊存在的缺点,本文利用Bi-B-Zn玻璃钎料实现了氧化锆陶瓷与TC4合金在低温空气气氛中的互连。研究了连接工艺对接头的剪切强度的影响,分析了连接温度和保温时间对接头微观组织的影响,阐明了玻璃钎料与氧化锆陶瓷和TC4合金界面的连接机制,建立了连接工艺、接头微观组织结构、接头力学性能三者之间的联系。当连接工艺最优时,ZrO2/TC4接头的剪切强度与使用商用Ag-Cu-Ti钎料连接的接头相近,而连接温度从870℃降低到500℃,实现了低温、低成本连接氧化锆陶瓷与TC4合金的目标。制备出低熔玻璃是低温连接氧化锆陶瓷与TC4合金的基础。本文制备了各组分比例为Bi2O3:B2O3:Zn O=35:50:15的玻璃钎料,玻璃的转变温度（Tg）为355℃,热稳定性（ΔT=Tc-Tg）为84℃。金属和玻璃的性质存在明显差异,在TC4合金进行氧化处理能改善玻璃钎料在TC4合金表面的润湿性并提升玻璃钎料与TC4合金的界面结合力。本文在420～520℃范围对氧化锆陶瓷与TC4合金进行了连接。ZrO2/TC4接头的剪切强度随连接温度的升高先增加后减小,在连接温度为500℃时,接头的强度达到峰值48.75 MPa。当连接温度高于440℃时,在玻璃钎料中有Bi4B2O9、Bi2O3和Bi24B2O39析出,晶体的析出量随温度的升高而增加,析出的晶体对焊缝起到显著的强化作用。当连接温度低于440℃时,晶体析出量很少,接头的强度较低。连接过程中,TC4合金氧化层中的Ti元素向玻璃钎料中扩散并与玻璃中的成分反应生成了Bi4Ti3O12,增强了玻璃钎料与TC4合金的界面结合力。氧化锆陶瓷与玻璃钎料间未发生明显的元素扩散,二者通过范德华力结合,是接头中的薄弱位置。440～500℃接头的剪切强度随温度的升高而增加来源于是玻璃钎料与氧化锆陶瓷实际接触面积的增加。连接温度从500℃增加到520℃时,焊接头强度显著下降是由于焊缝内气孔含量大幅增加的结果。接头强度随保温时间的变化趋势与连接温度相似,但影响幅度较小。