第十五届全国表面工程青年学术会议

航空航天领域对复杂金属构件的高性能制造提出了兼具高强度、高可靠性及结构复杂性的严苛要求。增材制造技术虽具备近净成形与结构一体化优势，但传统工艺中普遍存在组织粗大、各向异性显著及力学性能受限等问题。针对上述挑战，本文提出一种双束激光锻打印技术，通过构建“沉积–调控”协同作用的复合能场，实现成形过程中的原位组织调控与性能优化。在该工艺中，主激光束用于材料沉积成形，辅助激光束同步引入局部热–力耦合作用，对沉积层进行实时调控，从而有效细化晶粒、均匀组织分布并调节残余应力状态。结合显微组织表征与力学性能测试结果表明，双束激光锻打印显著改善了成形构件的组织均匀性，抑制了柱状晶生长，促进等轴晶形成，同时实现了强度与塑性的协同提升。此外，该方法还有效降低了构件的各向异性，提高了服役可靠性。本研究为航空航天复杂金属构件的高性能增材制造提供了一种新的技术路径，并为多能场耦合调控组织与性能的机制研究提供了重要参考。