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随着空间技术的发展,复合材料的应用环境日益苛刻。在特殊的应用环境下,复合材料除了要具有密度小,比强度高,热膨胀系数小,耐磨性好等优点外,还要具有一定的射线屏蔽性能。WCp/Al作为一种新型的复合材料,受到了材料界的广泛关注。由于WCp/Al复合材料机械加工困难,限制了WCp/Al的应用。丝粉同步激光增材制造技术（简称WPDL）,结合了单独送丝和送粉沉积的优点,非常适合制备铝基复合材料,可以有效的减少机械加工,为WCp/Al的制备提出了新思路。试验采用丝粉同步增材制造技术制备WCp/4047Al复合材料薄壁件。但是WPDL法制备复合材料,和传统方法有很大的不同。所以,本文研究的目的在于探究WPDL法制备WCp/4047Al复合材料薄壁件工艺过程的控制,以及制备方法和外加增强相对材料组织的影响。本文通过正交试验法,研究激光功率,扫描速度和送粉量等对单层单道沉积层尺寸影响的关键因素。在此基础上,进行多层单道薄壁结构复合材料的制备。针对沉积层随着高度增加,熔池出现下淌的问题,提出了采用激光功率梯度递减的方法,有效的改善了薄壁件的成形。复合材料物相分布和硬度的结果表明,激光功率不能无限下降,存在一个最低临界值。为了对材料的物相进行精确分析,试验综合了XRD,SEM,EDS和TEM等手段。复合材料中除了含有Al,Si,WC,Ti外,还包括原位生成的Al3Ti,Al4W和TiC。未熔的Ti颗粒周围生成了Al3Ti化合物;部分WC周围则生成了TiC,Al4W和Al3Ti组成的界面,尺寸在100200nm之间。不添加外加增强相时,ɑ-Al组织具有定向生长的特性。外加增强相的加入,打破了组织定向生长的条件。首先,未融化的WC和Ti颗粒,会阻碍ɑ-Al定向生长;ɑ-Al凝固的固液界面前沿,Al3Ti与Al发生了包晶反应,发生了非均匀形核,破坏了ɑ-Al定向生长条件。所制备的复合材料强度在230248MPa之间。退火后材料强度有微小的下降,复合材料组织没有变化。固溶处理后,基体上析出了尺寸在2μm左右的Si颗粒,材料的强度也下降到了接近母材的水平。WC的裂纹主要萌生在过度溶解的WC边界和反应较弱的WC边界,裂纹会向WC内部扩展;Ti颗粒周围较厚的反应层是裂纹的主要发源地,裂纹产生后会向基体扩展;Al3Ti与Al界面较好,裂纹一般从内部产生,但是固溶处理后,受到拉伸力作用时,Al3Ti与基体脱开。原位拉伸结果显示,裂纹首先在WC边界开裂,加载到一定载荷时,Ti界面和Al3Ti相才开始开裂;虽然WC界面容易开裂,但是裂纹一般会向WC内部传递,Ti界面虽然后开裂,但是裂纹会迅速传向基体,导致材料最终的断裂。相比于6061Al,复合材料的热膨胀系数从27×10-6℃-1减小到21.5×10-6℃-1。WCp/Al复合材料与4047Al腐蚀电位相差不多,但是极化电流密度相差一个数量级,分别为2.99×10-6A/cm2与5.05×10-7A/cm2,复合材料的耐腐蚀性下降。干摩擦结果显示,WCp/Al复合材料与4047Al的摩擦系数相差不多,都在0.4到0.5之间。但是磨损后,复合材料的磨痕宽度和磨痕深度均小于4047Al,材料的耐磨性得到提高。