摘要:

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受自然界结构启发，多材料结构兼具多功能特性与局域性能可定制化特点，能够适配多样化服役需求，在现代工程领域具有不可替代的价值。依托逐层成形机制，增材制造（AM）突破了传统制造在材料匹配与复杂构型制备上的局限，为多材料一体化设计与成形提供有效途径。本文围绕多材料增材制造（MM AM），综述金属构件多材料直接增材制造的最新研究进展，阐释多材料内涵与各类直接金属增材制造工艺，并按照增材制造技术类型梳理多材料成形典型案例。文中介绍功能梯度材料、双金属、层状及交叉层状等多材料构型，梳理金属 金属、陶瓷 金属等材料组合体系；基于定向能量沉积（DED）、粉末床熔融（PBF）等直接金属增材工艺，多材料构件可实现性能按需调控，现已在航空航天、汽车、生物医疗与电子领域展现良好应用潜力。当前研究以铁 镍、铁 铜、钛基等材料体系为主，但仍存在界面有害相生成、构件开裂、专用设计仿真工具缺失等瓶颈问题。未来需研发面向多材料体系的 CAD 与仿真工具，结合机器学习实现工艺智能调控，健全后处理技术与标准化评价体系，推动该技术走向规模化工程应用。