随着工业界对航空发动机性能要求的不断提高,航空发动机涡轮盘和叶片制造的一体化成为研究的热点,并且增材制造技术为具有复杂形状的整体叶盘制造提供了可能。然而涡轮盘和叶片所用镍基高温合金种类不同,它们的连接成为一体化制造中的一个关键问题。本研究基于热力学计算,对整体叶盘制造中涡轮盘和叶片连接部位合金进行梯度成分设计,为整体叶盘的增材制造提供理论依据。本研究采用相图计算的CALPHAD（CALculations of PHAse Diagrams）方法,应用镍基高温合金热力学数据库,针对增材制造镍基高温合金中可能出现的脆性相,重点研究了航空发动机涡轮盘用GH4169合金中Laves相的形成条件以及叶片用K417G合金中μ相的存在温度范围,优化GH4169和K417G合金成分,在此基础上设计了自GH4169合金向K417G合金梯度变化的5个过渡梯度成分。主要研究结果如下:（1）针对航空发动机涡轮盘用GH4169合金中的Laves相,选取Ni-Fe-Nb三元系为研究对象,通过热力学计算分析Laves相的成分范围;在此基础上进一步分析 Ni-Fe-Nb-xCr、Ni-Fe-Nb-yTi、Ni-Fe-Nb-zMo 四元系和 Ni-Fe-Nb-xCr-yTi-zMo 六元系中Laves相形成的合金化条件。研究结果表明,Fe、Cr、Nb是形成Laves相的核心组元,Ti、Nb的偏析对Laves相的形成有较大的促进作用。最终在GH4169合金平均成分基础上,适当调整Fe、Cr、Ti含量,使Laves相的含量从摩尔百分比0.5%降低至 0.33%。（2）针对航空发动机叶片用K417G合金,研究了合金中主要合金化元素含量变化对其平衡析出相含量的影响,建立了析出相分数随成分和温度变化的定量关系。在此基础上,通过调整Cr和Mo含量,使K417G合金在790℃以上不再析出有害相μ。（3）以上述研究确定的GH4169和K417G合金成分为端际成分,进行线性梯度成分设计,其间均匀选取5个过渡成分。研究5个过渡成分合金在600～1400℃范围内的平衡析出相,进一步优化确定其Mo和Co组元的含量,以减少或消除有害相μ和α（Cr）,并建立了 5个过渡成分合金中析出相随温度的变化关系。上述研究结果有望为增材制造整体叶盘的梯度过渡层设计提供依据。