高温合金材料梯度结构的激光熔化沉积增材制造关键技术基础研究

本项目选择在航空航天关键装备复杂结构部件上具有重要应用前景的高温合金整体叶盘梯度材料为研究对象，采用激光熔化沉积为制备方法，主要获得了以下研究成果：完成了镍基高温合金GH4169与K417G的熔炼制备；研发了VIGA气雾化技术，并制备出激光3D打印用GH4169与K417G高温合金粉末；采用计算相图模拟梯度材料成分设计，建立了任意成分激光熔化沉积镍基高温合金相组成预测的方法；优化了激光熔化沉积的关键工艺及其成形过程，制备出不同梯度成分的样品并表征了其显微组织与性能，阐明了梯度材料的微结构演变及其强韧化机理；研究了高温合金梯度材料经激光熔化沉积成形过程的变形开裂行为，揭示了高温合金K417G成形过程中的开裂机理，采用激光固态连接法制备出无裂纹的GH4169/K417G梯度材料，并建立了相应的热处理制度，为整体叶盘的设计与生产奠定了基础。项目丰富了高温合金梯度材料和激光熔化沉积制备技术的基础理论知识，促进了相关学科发展，为推动我国先进梯度材料制备技术和装备制造技术的进步提供了理论指导和技术支撑。