高温合金在军事国防、能源动力等领域是不可缺少的关键材料,传统高温合金发展潜力有限,为了保证高温构件长期安全可靠运行,迫切需要开发综合性能优异的新型高温合金。高熵合金作为一种全新的合金设计理念,具有许多传统合金所没有的结构特性,显示出了作为高温合金的巨大潜力。为了解决复杂高熵合金制备难题,本文发明了一种高熵合金双电弧熔丝协同增材制造的方法,采用TANDEM双丝气体保护电弧焊技术与增材制造技术相结合制备高熵合金,此方法具有焊接工艺稳定、成分调节方便、元素适用范围广的特点。结合高熵合金设计理念与高温合金设计理念,设计了Al13Cr21Fe27Co6Ni31Mo2、Al8Ti3Cr7Fe18Co23Ni38Nb3、Al12Cr21Fe7Co9.6Ni46.4Mo4与Al₈Ti₃Cr₁₉Fe₂₈Co_6.5Ni_32.5Mo₃等4种合金。采用物化参数ΔS_mix、?R、ΔH_mix、Ω、VEC、Δχ、Md对合金的相结构进行了预测,结果表明,Al₁₃Cr₂₁Fe₂₇Co₆Ni₃₁Mo₂合金与Al₁₂Cr₂₁Fe₇Co_9.6Ni_46.4Mo₄生成FCC固溶体相与BCC固溶体相;Al₈Ti₃Cr₇Fe₁₈Co₂₃Ni₃₈Nb₃合金只生成FCC固溶体相;Al₈Ti₃Cr₁₉Fe₂₈Co_6.5Ni_32.5Mo₃合金生成FCC固溶体相与BCC固溶体相,可能会生成TCP相。采用OM、SEM、XRD与TEM等仪器对合金的微观结构进行研究,分析表明,Al₁₃Cr₂₁Fe₂₇Co₆Ni₃₁Mo₂合金为层片状共晶组织,由FCC结构镍基固溶体相与B2结构的FeAl相成;Al₈Ti₃Cr₇Fe₁₈Co₂₃Ni₃₈Nb₃合金基体为γ相,基体上存在大量纳米析出γ′相;Al₁₂Cr₂₁Fe₇Co_9.6Ni_46.4Mo₄合金基体为FCC固溶体,基体的树枝状晶内析出了大量的纳米BCC相;Al₈Ti₃Cr₁₉Fe₂₈Co_6.5Ni_32.5Mo₃合金由FCC固溶体相、BCC相与HCP相组成,基体上析出较多的纳米相、不规则相与针状相。对Al₁₃Cr₂₁Fe₂₇Co₆Ni₃₁Mo₂合金在700℃下进行100 h、200 h、300 h长期高温时效,对Al₈Ti₃Cr₇Fe₁₈Co₂₃Ni₃₈Nb₃合金、Al₁₂Cr₂₁Fe₇Co_9.6Ni_46.4Mo₄合金与Al₈Ti₃Cr₁₉Fe₂₈Co_6.5Ni_32.5Mo₃合金在850℃下进行100 h、200 h、300 h长期高温时效。试验结果表明,Al₁₃Cr₂₁Fe₂₇Co₆Ni₃₁Mo₂合金、Al₈Ti₃Cr₇Fe₁₈Co₂₃Ni₃₈Nb₃合金与Al₁₂Cr₂₁Fe₇Co_9.6Ni_46.4Mo₄合金具有良好的高温组织稳定性与抗氧化性,Al₈Ti₃Cr₁₉Fe₂₈Co_6.5Ni_32.5Mo₃合金高温组织稳定性差,组织结构变化明显,但是具有良好的抗氧化性。对Al₁₃Cr₂₁Fe₂₇Co₆Ni₃₁Mo₂合金、Al₈Ti₃Cr₇Fe₁₈Co₂₃Ni₃₈Nb₃合金进行力学性能测试,Al₁₃Cr₂₁Fe₂₇Co₆Ni₃₁Mo₂合金的室温抗拉强度为1 015 MPa,延伸率为14%,700℃高温抗拉强度为608 MPa,延伸率为18%;Al₈Ti₃Cr₇Fe₁₈Co₂₃Ni₃₈Nb₃合金室温抗拉强度为1 113 MPa,延伸率为8.6%,850℃高温抗拉强度为789MPa,延伸率为13%。分析了高熵高温合金结构与性能的关系,为高温合金开发提供理论指导和技术支撑。