其中，熔化焊连接方式通常采用激光和电子束作为热源，其特点是连接效率高并且可以获得具有一定抗剪切强度和耐高温性能的接头，但采用熔化焊技术连接金属与陶瓷可能产生焊接热应力和裂纹，为了避免这些情况就必须采用对连接件进行预先加热和缓慢冷却处理，这样做会使得焊接工艺参数不易设置且设备成本高昂。

钎焊是将钎料放置在陶瓷-金属间的狭窄缝隙中并使用夹具固定两者连接，再将整体放入真空高温炉中熔化钎料，使钎料与陶瓷接触界面发生化学反应从而将两者接合在一起的方法。陶瓷-金属钎焊的方法可分为间接钎焊和直接钎焊两类：间接钎焊是先在陶瓷表面预金属化[23]，再用正常的钎料进行焊接。直接钎焊则是在钎料中加入Ti、Zr等活性元素将金属与陶瓷直接钎焊起来的方法，因此又称为活性钎料法。前者广泛应用于电子工业中，工艺较复杂且成本高。而后者工艺相对简单，节省成本，获得焊接接头连接强度较高，稳定性好，有利于大批量生产制造，被广泛应用于结构件生产中，但是该方法的关键问题在于活性钎料的配制和如何减小界面应力。

扩散焊连接方法是先将陶瓷与金属接触面贴合，放置于真空扩散焊炉中，在一定温度、压力下保持一段时间，使接触面之间的原子通过微观机制相互扩散从而形成牢固的连接。使用该方法时一般多为固相扩散焊连接，连接温度较高，容易在接触界面留下很高的焊接残余应力。一般会在陶瓷和金属之间插入中间层金属再进行固相扩散连接，主要目的是减小因陶瓷与金属的热膨胀系数差异而引起的热应力，同时抑制或改变界面生成物[24]。

自蔓延高温合成连接（Self-Propagation High-temperature Synthesis，SHS）是在陶瓷与金属之间预置高温焊料，点燃焊料短时间内高温燃烧，再以SHS反应放热作为高温热源，利用反应产物实现陶瓷与金属的结合，并快冷形成牢固的接头[25]。SHS连接条件易满足、方便调节，合成反应快，连接效率高，但同时也会因此使控制熔池尺寸变得十分困难。如果日后的研究能够轻松控制焊料的燃烧时长，那么采用该技术获得的接头质量就会极大提升，从而能普遍应用于连接件制造领域。

摩擦焊连接技术是用夹具将陶瓷和金属贴合并施以压力，通过机器控制夹具连同陶瓷和金属一起快速转动，使接触界面摩擦生热，金属表面呈热塑性后机器停止转动并从两端对整体加压而使二者连接起来的方法[26]。该方法的最大特点是连接效率高，焊接过程一般仅需短短几秒多钟。但该方法要求金属与陶瓷结合界面润湿性良好且连接部件大多时间要求呈管柱状，因此该方法适用范围有限。

陶瓷-金属的连接问题的关键点在于二者的结合界面，由于陶瓷与金属在晶粒的微观组织和材料的理化特性等多方面有着很大的区别，要想完成这两种材料的非机械连接难度相当大。特别是采用熔化焊方法更加难以获得牢固稳定的连接接头，因为部分陶瓷材料（如SiC、MgO陶瓷）在加热熔化之前就已经先一步分解或蒸发，而其他能够完成熔化过程的陶瓷（如Al2O3陶瓷）也很难与金属实现稳定的冶金结合得到组织和性能符合要求的接头。

本课题针对已经采用活性钎料法预置封焊好的陶瓷试样重点开展机器人电弧增材制造工艺试验研究。增材制造焊丝选择为与陶瓷材料热膨胀系数相近的316L不锈钢焊丝，由于CMT技术在异种材料及细薄结构件焊接方面具有天然优势，因此课题选用CMT焊接方法就行工艺研究，下面一节将对CMT技术原理及应用进行简单介绍。