高性能的SiCp/Al复合材料是结构轻量化、高性能化、长寿命化的关键材料,传统工艺制备铝基复合材料存在生产周期长,不能一次性成形及界面反应难以控制等问题。近年来,随着激光增材制造技术被提出和发展,通过逐层扫描从而得到复杂结构零件的“近净成形”,该技术具有无需模具、不受尺寸影响、沉积效率高的优势,同时也存在激光熔池内温度较高会致使SiC/Al界面反应难以控制的问题。针对SiC/Al界面反应的问题,本文通过提高熔体中的Si元素含量,有效抑制了界面反应的发生,同时为了促进润湿,快速除气和细化晶粒引入了超声能场辅助。主要结论如下:铝合金基板在20 KHz,25μm的超声位移载荷作用下,表面的振动场呈环状分布,最大响应振幅较施加振幅提高了184%,激光熔池内的声压场在一个周期内呈正负交替的椭圆形分布,声压值从熔池底部向上逐渐降低,熔池底部的声负压最大能达到15.07 MPa,熔池中心的声负压在4.21-7.69 MPa之间。通过求解K-M方程可知,空化泡在0.5 MPa的声负压作用下,迅速膨胀至初始半径的20.94倍,随后急剧收缩并产生了空化气泡溃灭的现象,诱发了空化效应的产生。本文实验条件下熔池内的声负压足以产生强烈的空化效应,能够促进激光熔池内产生除气、促进熔池润湿铺展及细化晶粒的效果。AlSi30+10 wt.%SiC复合材料的致密度,随激光功率的增加先升高后降低,随扫描速度的增加而升高,沉积层厚度随激光功率和扫描速度的增加而降低。沉积层中主要由α-Al固溶体、共晶组织、初生硅、碳化硅颗粒组成,激光体积能量密度过大时,微观组织中还能发现有长针状的Al4SiC4生成。通过工艺优化发现在激光功率2 300 W、重熔功率2 500 W、扫描速度8 mm/s的参数下,碳化硅增强相颗粒保持完整,没有溶解及发生界面反应,能够制备致密度高达98.65%的铝基复合材料。对不同Si元素含量的SiCp/Al复合材料的界面反应进行分析,结果表明Si元素含量为12 wt.%时,微观组织中存在大量Al4SiC4,Si元素含量增加至30wt.%时,界面反应被完全抑制,碳化硅颗粒保持初始的完整状态。增强相颗粒可以有效强化铝基体,起到承受和传递载荷的作用,其硬度和弹性模量分别为13.2 GPa和182.9 GPa。与Si含量为12 wt.%的铝基复合材料相比,Si含量为30 wt.%的铝基复合材料的硬度和弹性模量提高了30.86%和35.76%,磨损性能提升了21.6%,磨损机制为磨粒磨损和粘着磨损共同作用。