激光粉末床熔融（laser powder bed fusion, LPBF）是一种以激光为热源、粉末为原料的高精度制造方法，可以制造复杂的几何结构和内部结构，无需传统加工所需的多个工序和工具，同时可实现非常高的制造精度和尺寸控制，适用于高要求的工程应用。LPBF可以根据需要灵活调整并定制零件，特别适合小批量生产和个性化生产需求。目前LPBF技术主要面向航空航天、轨道交通、医疗健康等领域，所制造的复杂轻量化航空零件、高性能汽车部件、定制化医疗植入物等已经获得广泛应用。但是LPBF目前所用的主流的材料主要为钛合金、高温合金、不锈钢等，对于轻质铝基材料仍处于研发阶段，面临着性能差、缺陷多、稳定性差等诸多难题。

　　针对上述现状，课题组研究人员面向高端工业制造领域急需的轻质高强金属零部件精密成形难题，对粉体成分设计及制备、LPBF工艺优化以及成形控制和后处理优化中的科学问题进行深入探索，分别开发了高强、高模、高温、耐蚀等铝基材料体系。主要开展的研究内容有：（1）铝基材料粉体成分设计与制备研究，通过热力学计算、原位反应控制、机械混合等方法制备高性能粉体，建立适合于激光增材制造的材料设计准则；（2）通过原位高速相机监测，研究加工参数对熔池飞溅、粉床溃散、熔道成形的作用机制；（3）通过对样品内缺陷种类与分布、晶粒尺寸与取向、析出相形态等特征微观结构进行分析，阐明微观组织演变规律；（4）针对LPBF所得样品组织特点，面向最终服役环境，设计专用后处理制度，阐明后处理工艺对样品力学性能、表面粗糙度等指标的影响。结合拓扑优化及镂空点阵结构填充，实现轻量化复杂高性能部件的快速制造。