钛合金拥有密度小、、比强度高、、耐侵蚀、、耐热等良好的综合机能，，，在航空航天领域利用宽泛[1?3]。。。层状复合钛合金是指将分歧的钛合金资料依照机能需要进行设计和散布而成的一体化新型金属结构，，，拥有力学机能逐层变动、、资料布局高可设计性的特点[4?5]。。。层状复合钛合金的设计思想源自梯度复合化，，，后者是将来新一代战机的重要结构特点[6?7]。。。

以均质资料制成的部件存在接头接缝多、、易开裂、、结构效能低等问题，，，难以满足随航空航天事业发展而日益提升的载荷需要。。。为削减机械对合接头，，，层状复合部件执行按需散布[7]。。。图 1 所示为典型层状复合钛合金承载结构及翼肋部件[6, 8]。。。与使用均质零部件相比，，，使用层状复合钛合金结构可能有效减重、、提升委顿寿命和降低成本，，，在实现承载的同时，，，还能够使零部件具备耐热、、耐蚀和耐磨个性。。。不仅如此，，，层状复合钛合金可面向现实服役需要，，，合理设计资料布局以提升零部件结构效能，，，有助于突破传统结构约束[6, 9]。。。因而，，，研发高机能层状复合钛合金成为先进制作领域的热点问题。。。

增材制作技术是制备层状复合钛合金结构的重要伎俩[10]，，，分歧于传统减材制作和等材制作，，，增材制作基于高能束热源溶解粉末或丝材原料，，，并逐层凝固、、堆积成形，，，拥有依附数字化模型成形、、可制作复杂结构和资料利用率高的优势[11]。。。相比粉末冶金、、高温自舒展等传统层状复合结构制备伎俩，，，增材制作不仅可能便捷矫捷地调控资料散布，，，还可实现样件急剧试制[12]，，，在层状复合钛合金的结构设计和制作方面拥有辽阔的利用远景。。。

现阶段层状复合钛合金的增材制作的钻研重要集中在钛合金?钛合金[13?15]、、钛合金-TiAl金属间化合物[16?19]和钛合金?高温合金[20?21]系统，，，钻研人员针对层状复合钛合金成形工艺、、界面过渡设计和综合机能评估等方面发展了深刻钻研。。。本文首先梳理层状复合钛合金的利用优势，，，接着介绍层状复合金属的结构设计步骤，，，在此基础上，，，着重概述层状复合钛合金激光定向能量沉积、、电弧熔丝增材和电子束熔丝增材制作的钻研近况，，，并对将来层状复合钛合金研制过程的关键问题进行瞻望。。。

1 、、层状复合金属结构设计步骤

合理的结构设计，，，是获得高质量层状复合金属制件的底子[22?23]。。。以金属A和金属B指代层状复合结构的各层内组元。。。层状复合结构的资料散布应凭据具体服役环境的机能需要确定，，，以机能需要驱动结构设计。。。例如，，，火箭发起机的点火室处于极端服役环境，，，内壁长功夫经受高温烧蚀和高温高速气流冲刷[24]，，，美国宇航局马歇尔太空飞行中心研发出基于增材制作一体化的镍基热障层?铜合金异质层状点火室结构，，，热端面的热障层抵抗高温烧蚀和氧化，，，壁面的高强高导铜合金实现输入热量的热传导耗散[25?26]。。。

除凭据服役机能需要设计资料散布外，，，复合结构设计还应关注异质层间的过渡方式[27]。。。通常，，，各层资料之间拥有分歧的晶体结构和热膨胀机能，，，资料属性的差距为直接制备层状复合结构(见图 2)带来难题，，，往往因应力集中而易于产生裂纹、、层间剥离缺点[28]。。。因而，，，设计层状复合金属结构时，，，需引入合理的中央过渡层，，，实现由金属A至金属B的层间过渡。。。中央过渡层应具备介于异质金属之间的力学机能，，，以尽可能开释热失配引发的应力集中。。。

现阶段，，，层状复合金属结构层间过渡方式重要有以下三种：：：1) 直接过渡(见图2(a))；；；2) 成分过渡(见图2(b))；；；3) 反对层过渡(见图2(c))[29]。。。采取直接过渡时，，，金属 A 与 B 之间异质界面未经特殊处置，，，界面天然过渡，，，如图 2(a)所示。。。采取成分过渡时，，，通过调节制备工艺得到肯定厚度的成分渐变层，，，实现100%金属A向100%金属B的转变，，，如图2(b)所示，，，过渡层内沿厚度方向金属A与B元素含量梯度变动。。。采取反对层过渡时，，，引入外加金属组元C组成异质层间的反对层，，，反对层既实现层间机能过渡，，，也克制金属A与B交互扩散形成脆性金属间化合物。。。

由图2(a)可知，，，只管直接过渡未采取特定过渡层制备工艺，，，但性质上金属A/B异质界面为肯定厚度的成分渐变层。。。遵循界面是否引入外加元素，，，层状复合结构层间过渡方式可分为成分过渡和反对层过渡两大类，，，成分过渡型层状结构也可称为梯度复合结构。。。

1.1 选取成分过渡的层状复合金属结构

选取成分过渡的层状复合结构，，，其设计主题是通过调控增材制作过程中送粉/丝种类和速度在异质层间形成成分陆续梯度变动的过渡层[9]。。。自层状复合金属结构概念提出以来，，，基于成分过渡的层状复合结构在铁基[30]、、钛基[31?32]、、铜基[33]等系统中钻研宽泛。。。以激光定向能量沉积、、电弧熔丝增材等为代表的增材制作技术，，，由于拥有同轴送粉、、成分调控便捷等优势，，，在层状复合金属结构制作领域中占据主导职位[34?36]。。。

LI 等[37]基于激光定向能量沉积增材制作技术(见图3(a))，，，通过调控双粉筒送粉比例，，，制成In718/SS316L 层状结构。。。In718/SS316L 异质薄墙结构共10层，，，如图3(b)和(c)所示，，，底端和顶端两层别离为SS316L和In718，，，中央3~8层SS316L的含量逐步降低，，，In718 含量逐步升高。。。成分过渡层有效开释熔池骤冷积热的热应力，，，SS316L/In718结构层间冶金结合，，，内部无显著裂纹缺点。。。

天津大学邸新杰教授团队[38]针对高温合金(In625)/高强度低合金钢(HSLA)系统，，，对过渡层进行创新设计，，，以高抗拉强度的过渡层取代低强度的过渡层。。；；；诘缁≡霾闹谱骷际踔瞥傻 In625/HSLA薄墙结构，，，成形优良，，，内部无显著缺点，，，室温抗拉强度 509 MPa，，，伸长率 28.0%。。。武汉理工大学陈斐等[39]使用激光近净成形增材技术，，，研制出马氏体不锈钢(MSS)/奥氏体不锈钢(ASS)层状结构，，，由 100%MSS 以 25% 的成分梯度过渡至 100%ASS。。。

在力学机能方面，，，显微硬度自 MSS 层向 ASS 层逐层降低，，，层状复合结构室温抗拉强度为 669 MPa，，，相比奥氏体不锈钢提升23.4%。。。ONUIKE等[40]使用激光定向能量沉积增材技术，，，明确了GRCop-84与In718 之间成分过渡层的有无对制备质量的影响，，，揭示出肯定厚度的成分过渡层在开释应力、、保险界面结合性方面的关键作用。。。LI等[41]使用激光熔融沉积增材制作技术，，，基于三元相图设计出造成分的Fe-Cr-Ni层状结构，，，沿沉积方向Cr含量逐层降低，，，Ni含量逐层升高，，，层内重要相由铁素体转变为奥氏体。。。Fe-Cr-Ni层状复合结构有效实现了整体高塑性和理论抗侵蚀性的结合。。。

1.2 选取反对层过渡的层状复合金属结构

选取反对层过渡的层状复合结构，，，其设计主题是在金属层A和金属层B之间引入反对层C以制成A/C/B结构。。。当金属A和B组成元素间存在金属间化合物时，，，直接成分过渡将导致层间交互扩散区形成脆性金属间化合物，，，恶化界面力学机能，，，并导致层状结构制备工艺窗口狭小[27]。。。因而，，，存在金属间化合物的层状复合金属结构制备的关键在于调控界面成分，，，克制金属间化合物。。。介于金属层A和金属层B之间的反对层C应具备如下前提：：：1) 反对层C既不与金属A，，，也不与金属B形成任何金属间化合物；；；2) 反对层C层的力学机能、、热膨胀机能介于金属层A和金属层B之间，，，实现机能逐层过渡。。。

结合前期激光增材 Zr/Cu 异质层状结构的钻研[42?43]可知，，，当 Zr 含量为 16.7%~66.7%(摩尔分数)时，，，Cu与Zr存在多种金属间化合物。。。因而，，，基于调控 Zr-Cu 比伎俩制备的多层 Zr/Cu 结构，，，势必使某层的Zr-Cu比落入两金属间化合物天生区间。。。例如，，，图 4(a)中过渡层的 Zr-Cu 比均位于 Cu10Zr7-CuZr2 金属间化合物形成区间，，，过渡层厚度不及150 μm，，，难以充分开释热应力。。。多层Zr/Cu结构在集中热应力和脆性Cu10Zr7、、CuZr2和CuZr化合物相的影响下开裂，，，裂纹穿越层 2 和层 1。。；；；诖，，，提出反对层过渡规划并拔取铌作为中央层，，，Cu-Nb和Zr-Nb系统均无金属间化合物，，，优化工艺后逐层增材制得Zr/Nb/Cu层状复合结构，，，如图4(b)所示，，，厚约 400 μm 的 Nb 反对层不仅降低了因脆性 CuZr 金属间化合物引发的开裂偏差，，，还可能更好地开释熔覆骤热极冷所致热应力，，，Zr/Nb/Cu覆层在水平方向约2.5 mm长度领域内结构齐全，，，无显著裂纹形成。。。

沈阳工业大学徐国建教授团队[21]针对 TA15/In718 层状复合结构由金属间化合物所致塑性恶化问题，，，引入 Nb/Cu 作为反对层，，，增材得到无缺点TA15/Nb/Cu/In718 层状复合结构，，，室温抗拉强度为 283 MPa，，，他们将层状复合结构的实现综合于Nb/Cu 层的反对作用。。。ABOUDI 等[44]以 Cu 作为中央层，，，使用扩散焊技术制成Zr-4/Cu/SS304L层状复合金属结构，，，层间界面齐全并形成界面反映层，，，Cu中央层有效预防了脆性Zr(Cr,Fe)2Laves相天生。。。

同样地，，，LAIK 等[45]使用 60~80 μm 厚的 Ni/Ti 作为SS 304L 与 Zr-4 之间的反对层，，，各层间冶金结合，，，界面抗剪切强度达到 209 MPa。。。WEI 等[46]以不锈钢(SS)作为 W 和 Cu 之间的中央层，，，解决了后两者因熔点差距过大所致的无法直接增材制作问题。。。

W/SS/Cu三层的均匀硬度别离为191.5HV、、172.7HV和 155.5HV，，，逐层降低。。。KHODABAKHSHI 等[27]在SS 316L不锈钢理论定向能量沉积Zr层，，，对比分析了直接制备、、成分过渡和反对层过渡三种制备规划，，，选取前两种规划制得结构均出现层间剥离和裂纹缺点。。。相比之下，，，基于 V 和 Cu 反对层的 Zr/V-Cu/SS316L结构齐全，，，层状复合结构热应力开释充分，，，界面扩散区险些无金属间化合物。。。ZHANG等[47]以 In718 作 为 中 间 层 ，，， 通 过 激 光 熔 化 沉 积Cu/In718/SS316L异质层状复合结构。。。利用Ni与Fe和 Cu 之间的固溶个性，，，各别质层界面处均形成约50 μm厚的成分渐变层，，，加强界面结合。。。室温拉伸测试显示，，，Cu/In718/SS316L 拉伸断裂地位为 Cu侧，，，证实层状复合界面的冶金结合强度。。。

综合现有钻研可知，，，除少数层状复合金属结构可采取无过渡方式直接制备外，，，大多层状结构因层间机能差距而必须采取合理的层间过渡方式。。。在设计、、制备层状复合钛合金结构时，，，需结合零部件服役需要设计钛合金散布，，，凭据系统特点选择过渡层种类及增材制作方式，，，进一步结合工艺优化得到高质量的层状复合钛合金结构。。。

2、、 层状复合钛合金增材制作技术钻研进展

适合的制备方式是得到机能切合设计预期的层状复合结构的关键。。。钻研人员对层状复合结构的关注，，，最早源于职能梯度资料，，，NIINO等[48]为解决航天飞机热防护问题，，，提出一项“关于开发缓和热应力的梯度职能资料的基础技术钻研”，，，该钻研项目制成了一系列厚1~10 mm、、直径30 mm的职能梯度资料。。。发展至今，，，层状结构的制备方式重要有化学气相沉积、、物理蒸发、、等离子体喷涂、、离心铸造、、自舒展高温合成、、粉末冶金及增材制作。。。与其他方式相比，，，增材制作[9]因使用激光、、电子束或电弧高能束而具备如下优势：：：1) 可成形具复杂或轻微特点的多资料零件；；；2) 便捷成形力学机能、、磁学机能等梯度变动零件；；；3) 成型件内部层间结合缜密。。。

2.1 激光定向能量沉积增材制作层状复合钛合金

激光定向能量沉积增材制作技术 (Laser-directed energy deposition, L-DED)是激光增材制作技术的一种，，，也被称为激光近净成形、、激光溶解沉积和直接金属沉积[11]。。。L-DED拥有可制作构件尺寸大、、成形效能高、、构件可达100%致密、、多资料复合制作便捷和制作成本低等优势。。。L-DED道理图如图5[49]所示，，，金属粉末与激光束能量同步送进成形区域。。。激光束作为能量起源，，，汇聚于基板理论特定区域以形成熔池，，，自熔覆头喷出的金属粉末进入熔池受热溶解，，，熔池在激光束远离后迅速凝固成形，，，凝固速度可达 1×10¹² K/s。。。激光束受法式节制实现单层蹊径扫描后，，，向Z方向偏移特定值起头下一层的沉积。。。沉积过程中，，，熔覆头将金属粉末持续送入熔池，，，使用多个送粉桶共同粉桶转速变动，，，能够实时调控增材层的成分，，，以此满足层状复合金属结构的制作需要。。。

L-DED 具备的成分调控便捷性使其成为制备层状复合钛合金的主流技术伎俩之一。。。王华明院士团队[50]使用L-DED技术先后沉积TA2和TA15制成TA2/TA15 层状复合钛合金结构，，，并对层状复合钛合金的成分和组织结构演化进行了深刻钻研。。；；；诘シ弁菜徒Ｊ降脑霾闹谱骷际，，，在实现成分陆续变动的层状复合结构制备的同时，，，有效降低了异质结构的研制成本，，，使其具备作为研发大尺寸金属结构件的潜力。。。

王向明院士团队[6]针对传统机体结构受制于传统制作技术的近况，，，具体分析接头、、接缝等机械对合方式引发的委顿幽微问题和均质资料构件的资料机能浪费问题，，，提出基于增材制作技术的结构创新思路，，，并以梯度复合化作为新一代战机的结构特点。。。相应地，，，他们成功试制出层状复合钛合金翼肋，，，实现了减重和委顿寿命耽搁，，，为层状钛合金结构利用奠定基础。。。

张永忠团队[51?52]针对航空发起机压气机叶盘的叶片服役温度高而盘缘服役温度低的特点，，，提出以Ti2AlNb和TC11别离制成叶片和盘缘的规划。。。采取L-DED 技术，，，他们系统地钻研了 TC11/Ti2AlNb 薄壁结构(见图 6(a))的成形、、界面组织结构演化和拉伸机能。。。了局显示，，，TC11和Ti2AlNb界面天然过渡形成两层成分渐变层，，，沿TC11侧向Ti2AlNb相组成转变为：：：α+β→α+α2+β/B2+O→α2+β/B2+O→α2+B2+O。。。TC11/Ti2AlNb 室温抗拉强度为 1061 MPa，，，伸长率为 2.2%，，，界面冶金结合，，，进一步将薄墙增材工艺迁徙至压气机叶盘，，，制得样件如图 6(b)所示。。。张永忠团队[51?52]在 TC11/Ti2AlNb、、TiAl/TC11和 TA15/Ti2AlNb 层状复合钛合金方面的钻研，，，为层状复合钛合金的利用打好了理论基础。。。

西北工业大学周庆军等[53]以航天飞行器舵翼顶风面的接受温度显著高于其他部位的特点，，，提出TA15-Ti2AlNb层状复合结构，，，以Ti2AlNb工作于高温段，，，密度较低的TA15工作于低温段。。。他们首先使用L-DED制备出分歧成分比例的TA15-xTi2AlNb(x=0, 20, 40, 60, 80, 100) 均 质 块 体 ，，， 建 立 TA15-Ti2AlNb晶粒状态、、物相结构和Nb含量的关系，，，进而基于拉伸机能筛选出最优力学机能的过渡层(TA15-40%Ti2AlNb，，， TA15-80%Ti2AlNb)。。。 黄 卫 东等[54]以 L-DED 制成 TA15-Ti2AlNb 层状复合结构，，，如图 7(a)所示，，，由下至上别离为 TA15 层、、TA15-20%Ti2AlNb、、 TA15-40%Ti2AlNb、、 TA15-60%Ti2AlNb、、TA15-80%Ti2AlNb和Ti2AlNb层，，，层间冶金结合，，，内部无明确缺点。。。自薄墙底部向上晶粒逐步由枝晶转变为等轴晶。。；；；莆蓝萚53?54]提出的以力学机能较强过渡区取代较弱过渡区的层状复合结构设计步骤，，，对层状复合钛合金的结构设计拥有启产生用。。。

黄怡晨[55]针对航空发起机进气道高温段和中低温段服役温度差距的特点，，，提出 Ti2AlNb-TA15 层状复合结构，，，并基于 L-DED 制成的 TA15/TA15-Ti2AlNb/TA15-80Ti2AlNb/Ti2AlNb 层 状 复 合 结 构 ，，，试件抗拉强度为1058 MPa，，，伸长率为8%，，，断裂于TA15 侧。。。同时，，，进一步将成形工艺推广至大尺寸构件中，，，如图 8 所示，，，变直径环形样件高约 60mm，，，成形优良，，，无裂纹形成。。。

沈阳航空航天大学刘杰[56]和邢盟[57]面向飞机后机身承力结构分歧部位对钛合金力学机能的差距化需要，，，研发出TC4/TC11异质层状结构。。。TC4/TC11构件抗拉强度和伸长率均随着过渡层数增长而提升，，，3 层过渡层的 TC4/TC11 试件沉积态抗拉强度达到 965 MPa，，，相比直接过渡试件提升 51.4 MPa，，，揭示出合理层间过渡的重要性。。。

2.2 电弧熔丝增材制作层状复合钛合金

电弧熔丝增材制作技术(Wire and arc additive manufacturing, WAAM)是以电弧为热源的一类增材制作技术，，，拥有成本低、、堆积速度快、、制作尺寸状态自由及对金属材质不敏感等利益[11]。。。WAAM 的道理如图9[58]所示，，，成形理论在电弧等离子体热源作用下形成熔池，，，送丝机构将金属丝材同步送进成形区域，，，熔池在电弧远离后迅速凝固。。。电弧受法式节制沿着特定轨迹活动，，，遵循三维模型的线?面?体逐步实现实体制作。。。增材过程中，，，使用双丝或多丝送进机构共同送丝速度调节，，，可实现层状复合结构的实时成分调控。。。

郭顺等[59]受贝壳壳体“砖?泥”结构的高强韧个性启发，，，以TC4和TA2别离作为硬资料和软资料进行层状复合设计，，，并采取双丝等离子弧热源进行TC4/TA2 增材制作，，，成形薄墙体尺寸 160 mm×7mm× 38 mm，，，如图 10(a)所示；；；TC4 与 TA2 互订交替沉积，，，前者由网篮组织和集束组织组成，，，如图10(b)和(c)所示。。。TA2 微观组织如图 10(d)和(e)所示，，，

重要为α片层。。。层状复合试样扫描方向和沉积方向的抗压强度相近，，，约 2.0 GPa，，，沉积方向断裂应变为0.33，，，相比扫描方向(0.24)提升37.5%，，，具备更高的塑性变形能力。。。

WANG 等[60]使用双丝 WAAM 制备 TA15/TC11层状复合制件，，，分析力学机能与微观组织间的关系。。。初始TA15层内部大多为沿沉积方向单向成长的柱状晶，，，自 TA15 侧至 TC11 侧，，，晶粒尺寸减小，，，产生柱状晶向等轴晶的转变。。。TA15和TC11内均出现α+β双相网篮结构，，，TC11侧条状α相更细密。。。拉伸了局显示，，，TA15/TC11热处置后沉积方向抗拉强度为943 MPa，，，伸长率为12.9%，，，试样断裂于TA15侧。。。扫描方向上，，，TA15/TC11 界面抗拉强度为1006 MPa，，，伸长率达到11.2%，，，高于两侧纯资料。。。

徐俊强等[61]钻研明确了 WAAM 工艺参数对TC4/TA2组织结构和力学机能的影响，，，揭示焊接电流和沉积速度是决定成形质量的关键参数。。。在焊接电流为130 A，，，沉积速度为30 cm/min，，，双丝送丝速度为 0.4 m/min 的前提下，，，成形块体宽度一致性优良，，，内部无显著气孔缺点。。。TC4/TA2结构沉积方向和扫描方向的抗拉强度别离为 998MPa 和 1037MPa，，，伸长率别离为9.2%和5.7%。。。

2.3 电子束熔丝增材制作层状复合钛合金

电 子 束 熔 丝 增 材 制 造 技 术 (Electron beam directed energy deposition, EB-DED)是基于电子束焊接发展而来的以电子束作为热源的一类增材制作技术，，，拥有成形效能高、、能量?资料使用率高、、可加工资料领域宽泛和；；；こ尚Ш玫壤鎇11]。。。EB-DED 的道理[62]如图 11 所示，，，处于真空环境的高能电子束作用于基材理论形成熔池，，，金属丝材送入熔池并溶解为熔滴；；；熔滴随工作台移动而近乎陆续地进入熔池，，，并在熔池移动后迅速凝固层层堆叠以形成实体。。。与 WAAM 类似，，，EB-DED 同样基于更换金属丝材种类或依附双丝送进机构制备层状复合结构。。。

喻嘉熙[63]基于EB-DED技术制成TC4/TA2/TC4层状复合钛合金，，，如图 12 所示。。。由图 12 可看出，，，薄墙结构内部无显著缺点，，，层间缜密冶金结合，，，他们将无缺点异质层状结构的实现综合于过渡区内元素的充分交互扩散，，，即TA2层中V增长导致β相增长和 TC4 中 V 削减所致 α+β→β 相转变。。。针对多种钛合金的空间散布进行优化设计，，，有助于提升层状复合结构的综合机能。。。

刘小江[64]索求了基于 EB-DED 制备 TC4/TC11层状复合结构的热处置制度。。。经过退火，，，920 ℃固溶2 h和550 ℃时效4 h热处置后，，，层状复合钛合金抗拉强度达到 1100 MPa，，，相比沉积态提升 7.36%，，，然而伸长率(9.1%)较沉积态降低 20.2%，，，注明层状复合钛合金的热处置制度有待进一步索求。。。

3 、、层状复合钛合金研制过程的关键成分

3.1 过渡区组织机能优化

过渡区在层状复合钛合金结构中拥有推进成分和机能渐变，，，缓解应力集中和保险界面结合性的关键作用。。。增材制作异质结构时，，，过渡区经过前后道次高能束的反复熔融，，，易形成成分偏离预设区间的元故旧互扩散层，，，导致异质界面结合强度急剧衰减并诱发结构失效[65]。。。此外，，，过渡区成分颠簸时，，，通常难以维持熔池不变性，，，偏差于形成层间未熔合、、界面夹渣缺点和金属间化合物有害相[22]。。。层状复合结构界面机能弱化后，，，对热应力更为敏感，，，往往因应力集中而率先开裂、、剥离，，，成为幽微环节。。。层状复合结构的利用受限于力学机能幽微的界面过渡区。。。现阶段，，，层状复合钛合金的过渡区设计重要选取成分过渡和反对层过渡两种规划，，，对元故旧互扩散区的形成及组织机能优化方式意识不清澈。。。将来，，，应进一步明确元故旧互扩散层的形成与熔池不变性的关系，，，从机理层面挖掘未熔合、、夹渣缺点的调控步骤以强化层状复合结构界面。。。

3.2 热处置制度成立

钛合金的热处置是指针对换控相变过程而采取适当的方式进行加热、、保和善冷却以获得预期的组织结构和机能的工艺制度[66]。。。针对均质钛合金，，，其成分、、相组成和组织结构相对固定，，，对应热处置制度明确。。。然而，，，层状复合钛合金结构通常蕴含两种或两种以上钛合金，，，组成组元间因成分、、物相组成分歧导致热处置制度存在差距，，，难以通过纯资料的热处置制度提升层状复合钛合金的力学机能[55]。。。当前，，，针对层状复合钛合金的热处置制度钻研较少，，，已有热处置方式重要基于纯资料有关经验，，，不足系统性热处置工艺窗口的索求。。。今后，，，应开发特定层状复合钛合金的专用热处置制度，，，以进一步提升力学机能。。。

3.3 残存应力节制及失效机制判据

增材制作层状复合钛合金时，，，熔池骤热急冷形成集中热应力，，，进而诱发零部件部门变形和尺寸精度降低，，，形性节制是现阶段层状复合钛合金增材制作的难点[22]。。。层状复合钛合金的过渡区成分和力学机能通常介于两侧组元之间，，，使其对应力更为敏感。。。当前残存应力的节制方式重要为调控增材参数、、优化支持结构和退火热处置等，，，只管可能部门解除残存应力，，，但对渺小复杂结构的增材成形无法合用[67?68]。。。此外，，，针对蕴含过渡区的层状复合钛合金，，，界面失效机制尚未成立，，，难以有效界定异质结构的服役失效[69?71]。。。将来应深刻挖掘异质层状钛合金的残存应力节制方式，，，索求增材原位在线应力节制与支持设计等非原位伎俩结合的方式优化应力散布，，，并针对性地提出层状复合结构的失效判据，，，健全层状复合钛合金的服役评价系统。。。

4 、、总结及瞻望

1) 层状复合金属结构可能满足研发人员的设计需要，，，实现资料布局的自由调控和力学等机能的梯度变动。。；；；谠霾闹谱骷际蹩⒌牟阕锤春项押辖，，，同时阐扬多种钛合金机能的优势，，，削减资料间的幽微衔接界面和缝隙，，，突破传统制作的“刚性”和“离散”壁垒，，，在航空、、航天、、海洋领域利用远景辽阔。。。异质层状金属的结构设计尤其是层间过渡设计是制备的基础，，，钻研人员已经萦绕直接过渡、、成分过渡和反对层过渡发展出较全面的过渡层设计理论。。。

2) 针对层状复合钛合金的增材制作方式，，，当前进展重要集中于L-DED、、WAAM和EB-DED技术，，，已探明工艺参数对成形和组织结构的影响法规，，，并在缺点调控和机能优化等方面获得肯定进展。。。：：笮暄杏徊矫魅饭汕示苫ダ┥⒉愕男纬苫砑盎苡呕绞、、挖掘残存应力节制伎俩、、索求层状复合结构热处置制度，，，并成立出异质层状结构的界面失效机制，，，以推动层状复合钛合金的工程化利用。。。

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