针对航空航天、能源装备、载运工具等领域高性能金属大构件难制备、难修复等瓶颈难题，开展系列搅拌摩擦沉积固态增材制造研究。所发明的新技术可通过搅拌摩擦将型腔内的金属预软化到粘塑性流变状态，再将软化的金属逐层沉积成形高性能金属构件，不但可克服熔化增材凝固缺陷难控制、溶质元素烧损等不足，而且可以避免大构件整体铸造、锻造组织性能可控性差、材料利用率低、周期长等难题，具有高效、绿色节能、直接打印致密变形组织等特征。不仅可成形超大金属构件，还可用于表面修复、焊接、型材挤压、新材料研制等。

　　研究重点包括装备研制与改进、增材用原材料研制、构件制备、材料流变与组织性能调控等。通过组织性能分析、缺陷成像、有限元模拟等研究手段，对原材料组织进行优化、对材料流变、组织缺陷和残余应力演化行为进行重构，进而对不同种类增材原材料实现工模具改进、沉积与后处理工艺优化、设备改进等。建立铝、镁、钛、钢及其复合材料等先进金属材料、异构金属材料的全流程增材制造技术与装备。研究面向高性能金属大构件制造与修复等国家重大需求，开展应用基础和技术开发研究，具有金属学、计算材料学、机械与力学多学科交叉的特点。