针对航空航天、汽车和模具等行业部件结构和形状越来越复杂、材料越来越难加工的技术需求,增材制造+铣削加工（减材制造）的增减材复合式加工解决方案应运而生。将增材制造与减材制造两者有机地集成,使增减材复合制造技术不仅融合增材制造与减材制造两者的优势,同时相互弥补了各自的不足,对于各类复杂部件的加工具有更大的弹性,可实现复杂金属零部件的成形制造、修复和喷涂,同时激光同轴送粉增材方式也让多材料复合的功能梯度材料制造成为可能。面向航空航天等领域应用多学科结构/材料一体化拓扑优化研究设计出了一系列面向超高温、超低温、超高压等极端环境的新型轻量化航空零部件,同一个零件不同部位要求有不同的性能,传统的加工方式很难满足其材料、性能各方面需求,具有功能梯度材料特性的零部件制造需求亟待解决,新型轻量化航空零部件的工艺实现及制造其模拟件测试验证也有着重要的意义。本文面向结构拓扑优化及材料拓扑优化零部件制造需求,探索航空发动机关键零件结构及多材料激光增减材制造工艺规划技术,开展涡轮盘试验模拟件增减材加工工艺试验验证。本文主要研究内容如下:（1）开展增材制造基础工艺参数试验,针对SS316L/IN625、GH4169/K418B合金展开一系列复合材料、功能梯度材料制备工艺及各项性能参数研究,探索复杂零部件、功能梯度材料零部件增减材复合制造工艺可行性;（2）研究复杂自由曲面零件、功能梯度材料零件的增减复合制造工艺技术,针对中空涡轮盘,开展不同金属材料、功能梯度材料增材工艺试验,明确成形性能规律;（3）开展复杂结构零件的增减材最优效率工艺路径规划研究,优化增减复合制造工艺参数,在增减材复合制造技术基础上,提出激光选区熔化与基于同轴送粉的增减材复合制造相结合的技术路线,初步探索多材料/结构一体拓扑优化模拟件的工艺可行性。