SiC_f/Ti基复合材料由于具有高比强度、高比刚度、耐高温以及耐疲劳等优异性能,是热门的空天材料。将SiC_f/Ti基复合材料用于飞行器蒙皮能够提高飞行器表面耐高温性能,提升飞行器飞行速度上限以及在不降低强度的情况下减轻飞机重量。传统制造该材料的方法存在制造成本高、周期长、需要专用工装和模具等缺点。本文采用制造周期短、制造成本低、无需专用工模具、制造零件形状复杂等特点的激光熔覆叠层复合增材制造技术（LCLD）制备SiC纤维增强钛基复合材料,主要在专用成形装置设计、控制系统开发及三维成形工艺三个方面开展研究工作。首先,针对SiC_f/Ti基复合材料激光熔覆叠层复合增材制造工艺要求,设计了SiC_f/Ti复合材料激光熔覆叠层复合增材制造装置。设计的铺拉丝装置,实现了将SiC纤维精准铺放到成形平面的功能;设计的四轴运动平台,成形尺寸为300 mm×300 mm×20 mm,成形精度达±0.2 mm;设计的成形室实现了钛合金粉末、保护气、激光、冷却水等输入功能,并能够为SiC_f/Ti基复合材料LCLD成形提供所需氩气环境功能。然后,利用控制卡和驱动器等元件搭建了控制上述设计装置的运动系统,实现了对激光、送粉器、载气、保护气及夹丝钳等通断控制,实现了对四个线性运动平台的运动控制;利用MFC语言,研发出配套该装置的控制软件,实现了PC机与控制卡通讯、CLI数据读取与显示、运动调试、工艺参数管理、I/O控制、成形代码生成、成形过程监控等功能。最后,利用研发的装置和控制系统进行了SiC_f/Ti基复合材料工艺实验。一维成形及纤维铺设研究表明:设计的铺拉丝装置能够将纤维精准铺放到成形平面上;送粉速率越大,纤维保持度越高;激光功率和扫描速率对纤维烧损影响较大,且随激光功率增加,纤维烧损的临界扫描速率逐渐增加。当激光功率为360 W时,纤维烧损的临界扫描速率为6 mm/s。二维成形研究表明:初步成形加重熔能减少道间缺陷,提高表面成形质量;界面厚度随重熔扫描速度增加而减小;Ti和Si元素在界面反应层中的含量呈线性变化,且变化趋势相反;由基体到纤维,纤维与基体界面可能存在Ti C、Ti₃SiC₂及SiC等物相。三维初步成形研究表明:重熔后纤维保持度较好,且基本无缺陷,后续成形对底层纤维保持度没有影响。