在极端制造领域，当单一工艺无法同时满足复杂几何构型与严苛材料性能的双重需求时，增材制造与减材制造的复合化路径便成为关键突破口。中国工程物理研究院机械制造工艺研究所长期聚焦于这一方向，通过整合激光选区熔化与五轴联动加工技术，实现了从“近净成形”到“精密成形”的跨越。相关成果已通过机械制造工艺研究所学术网站和极端制造学术网进行发布，为行业提供了可复用的技术范式。

复合工艺的核心优势

增材制造擅长构建复杂内部流道、点阵结构等传统减材难以企及的形态，但其表面粗糙度通常较高，且存在残余应力。减材制造则能精准控制尺寸公差与表面完整性。将二者结合，可以在极端制造科研中实现“内复杂、外精密”的一体化成型。例如，在加工带有随形冷却流道的模具钢部件时，先通过增材完成流道与基体，再通过减材精加工型面，尺寸精度可控制在±0.02mm以内。

技术实施中的关键控制点

在实际应用中，复合工艺面临两大挑战：其一是定位基准的统一。增材件通常需预留加工余量，但余量过大则增加减材耗时，过小则无法消除变形。其二是界面结合质量。增材层与减材基体之间的热影响区必须通过工艺参数优化加以控制。据研究所近期实验数据，采用层间冷却策略后，界面微裂纹发生率降低了约67%。

值得关注的是，中国机械工程学会极端制造分会多次在年度技术研讨会上将此类复合工艺列为重点议题。研究所也依托极端制造交流与服务平台，向业内同行分享了针对钛合金叶轮、镍基高温合金喷嘴等典型零件的工艺方案。这些方案在极端制造期刊上有详细的技术论文可供查阅。

• 针对难加工材料：如Inconel 718，复合工艺可将刀具磨损率降低40%以上
• 针对薄壁件：通过增材预制加强筋，减材时壁厚变形量减少50%-60%
• 针对异形孔：增材直接成形出孔道轮廓，减材仅做精铰，效率提升3倍

从实验室走向工程化

目前，研究所已建成一条小批量复合工艺中试线，覆盖从材料粉床到最终检测的全流程。在极端制造培训课程中，操作人员需要掌握包括路径规划、余量分配、后处理策略在内的复合工艺知识体系。此外，针对不同客户需求，极端制造咨询团队可提供定制化的工艺评估与设备选型建议，帮助企业在不增加设备投入的前提下释放现有产能。

增材与减材的复合，本质上是将“生长”与“去除”两种制造哲学有机统一。未来，随着在线监测与自适应补偿技术的成熟，这一工艺有望在航空发动机叶片修复、核聚变装置关键构件成型等极端场景中发挥更大价值。研究所将持续通过机械制造工艺研究所学术网站更新相关技术白皮书与案例库，推动极端制造迈向更高精度与更高可靠性。