TC4和GH4169合金应用前景广泛,随着技术的发展,单一的材料很难满足特殊环境的使役要求。TC4具有良好的力学、机械性能,其比强度高、抗腐蚀性能好,广泛应用于航天飞行器,生物医疗,海洋领域等。但是TC4存在高温抗性差、耐磨性差、硬度低等缺陷,难以满足耐磨、高温等场合下的使役要求。GH4169合金在650℃以下时具有高强度、良好的韧性及高温耐腐蚀性。但是GH4169比强度低,密度为TC4的两倍。由于两者在弹性模量,热膨胀系数等方面存在一定的不同,直接连接两种材料会产生较大的应力,结合部位在复杂外部环境下易产生开裂等缺陷从而成为薄弱环节。TC4与GH4169合金的梯度过渡连接有利于改善直接连接时产生的应力。TC4和GH4169合金的梯度结合能够满足关键领域中重要零部件耐高温-轻量化的使役要求。本文采用直接激光沉积成形技术制备不同GH4169掺杂比例的TC4/GH4169复合材料和一定过渡形式的梯度材料。探索其合理的工艺参数范围,分析其物相组成及演变机制,揭示其力学性能和微观组织之间的关联机制。研究内容如下:(1)针对不同掺杂比例TC4/GH4169复合材料,以样件的外观形貌为评价指标,优化TC4/GH4169复合材料成形工艺参数,获得合理的工艺参数范围。(2)分析不同GH4169掺杂比例的TC4/GH4169复合材料的物相组成,元素分布及微观组织。研究复合材料的显微硬度、摩擦磨损渐变规律,结合微观组织进一步揭示力学性能和微观组织之间的关联机制。(3)对TC4/GH4169梯度过渡连接和TC4/GH4169直接连接两种方式进行研究。分析TC4/GH4169直接连接在结合界面产生断裂的机制,针对此现象进行梯度过渡的优化,最终成形形貌良好的梯度样件。此外,分析梯度样件内部的微观组织、梯度过渡界面层的变化规律,元素、物相的分布规律及对力学性能的影响机制。