航空发动机是飞机的“心脏”,而涡轮盘和叶片是航空发动机中的关键部件。在服役过程中,涡轮盘与叶片的受热状态差别显著,叶片的工作温度远高于涡轮盘的工作温度。双合金整体叶盘不仅可以满足盘及叶片的不同性能要求,还具有减重、增效和可靠性高等优点,已成为新一代高推比航空发动机的首选结构。制造整体叶盘的传统工艺主要有数控铣削、电解加工和线性摩擦焊等,具有工序较多、材料利用率低等不足之处。激光熔化沉积（LMD）是一种新型的数字化添加材料成形技术,与传统工艺相比,具有加工周期短、成形尺寸精度高、绿色环保等一系列特点。近年来,人们在激光成形的基础上,引入了梯度概念,这样既能保证成形件的优良性能,又可以有效缓和异种合金材料间的热应力,从而进一步提高材料的使用性能。因此,激光熔化沉积技术为航空发动机整体叶盘梯度结构成形提供了一种新途径。本文主要研究了激光功率、扫描速度、搭接率、提升量等主要工艺参数对高温合金成形工艺过程和组织性能的影响,在最佳工艺参数条件下成形GH4169/K417G梯度成分材料。采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、XRD、差热分析仪、显微维氏硬度计、电子万能试验机等分析手段,对实验制备的样品的组织结构、物相组成和物理力学性能等进行了系统研究。研究结果表明:激光成形的最佳工艺参数为激光功率600 W、送粉量5 g/min、扫描速度5.4 mm/s、送粉气体（Ar）流量3.5 L/min、搭接率40%、提升量0.4 mm。采用优化工艺参数可制备组织致密、无宏观缺陷的成形件,制得的单壁墙整体组织为趋于沿沉积高度方向贯穿多层连续外延生长的柱状晶,块体材料的微观组织为层内不同取向柱状晶相互交错,层间重熔的粗大等轴晶。设置五个梯度材料即原料粉末中含有 100%、75%、50%、25%、0%的GH4169,经激光熔化沉积制备的材料分别命名为M100、M75、M50、M25和M0。M100、M75、M50梯度成分层基体为镍基奥氏体γ相,析出物为Laves相和MC碳化物,不过随着GH4169成分减少,Laves相元素偏析减轻。到了 M25和M0梯度成分层Laves相开始消失,枝晶间出现了γ’析出强化相和γ+γ’共晶组织。对纯K417G梯度材料在激光熔化沉积成形过程中产生的裂纹进行研究,发现凝固过程中首先形成γ母相,后续由于元素偏聚会形成低熔点的γ+γ’共晶组织,在激光成形制备过程中受热循环作用共晶组织首先熔化形成液化裂纹,并会沿柱状晶界扩展最终形成宏观裂纹。对五个梯度层材料进行硬度和热膨胀系数两个物理性能测试,从M100、M75、M50、M25到M0材料,显微硬度逐渐升高,从220 HV0.2左右升到430 HV0.2,不同梯度材料热膨胀系数接近。对各个梯度层材料进行力学性能测试,结果为从M100到M25梯度成分层,屈服和抗拉强度逐渐升高,伸长率逐渐降低,并且沿沉积方向强度最高,扫描和搭接方向性能接近。激光重熔处理之后表面质量改善,组织细化并由柱状晶转变成等轴晶,元素在枝晶间偏析减轻,各梯度材料硬度对比沉积态有所提升,重熔态扫描方向屈服和抗拉强度超过沉积态的扫描方向并接近沉积方向,但伸长率均有所下降,整体表现为性能提升。