钨是自然界熔点最高的金属,具有高强度、高热导率、低蒸气压和低热膨胀系数等特性,在能源、电力、军工等领域具有广泛应用前景。然而钨的低室温韧性和高韧脆转变温度导致其加工困难,工业制造上多采用粉末冶金和热塑性变形的工艺进行制造。然而上述传统工艺难以制造复杂结构钨基材料,大大限制了其应用范围。因此,亟需开发新的能够制造复杂结构钨基材料的技术。激光选区熔化（SLM）技术是一种近年来受到广泛关注的增材制造技术,被广泛应用于制造各种具有精细结构的金属零部件。然而钨具有高熔点,高热导率,高面张力和高粘度等特性,导致SLM制备钨难度较大。基于此,本文首先选用了球形度高、粒径小的等离子球化工艺制备的钨粉作为原材料,并通过优化工艺参数制备出了高致密度SLM钨,然后将SLM钨与热轧钨进行了组织与性能的对比研究,最后通过采用纳米ZrC掺杂来抑制SLM钨中的微裂纹并提升其力学性能。具体研究工作及成果如下:通过优化SLM工艺参数,首次获得了致密度高达98.7%的纯钨试样,并系统阐述了SLM纯钨表面缺陷的形成原因。激光扫描速度对SLM钨的微观组织具有显著影响,当扫描速度从50mm/s增加到400mm/s时,试样的微观组织逐渐由粗大的柱状晶转变为细小的晶粒。SLM工艺制备的最大抗压强度、显微硬度和导热系数分别为1523 MPa、428 HV3和148 W/m·K,均优于传统粉末冶金工艺。对比研究了SLM钨和热轧钨的组织和性能,发现了SLM钨相比热轧钨的抗拉强度、硬度和导热率更低。主要原因是SLM成形过程中熔池温度的快速变化,导致试样存在较大的内应力,内应力导致晶界处产生微裂纹,降低了SLM钨的性能。此外,SLM钨中的大角度晶界（HAGBs）比例较高也是导致其韧性较差的原因之一。同时发现在SLM纯钨中存在三种类型的晶粒:纵向晶粒,横向晶粒和S形晶粒,晶粒的晶界提供了裂纹扩展的路径。通过向纯钨中添加微量纳米ZrC颗粒可以抑制SLM钨中的微裂纹产生,SLM制备的ZrC/W复合材料中的裂纹密度相比纯钨减少了64%。研究发现纳米ZrC可以通过促进柱状晶-等轴晶转变（CET）和净化晶界来抑制裂纹的形成和扩展。一方面,由于纳米ZrC颗粒可以提供异质形核的质点,从而细化晶粒;另一方面,通过TEM分析证实纳米ZrC可以和钨基体中晶界处的杂质氧发生反应生成稳定的ZrO2和ZrW2O8,进而提高晶界的结合强度。通过纳米压痕实验测得SLM制备的ZrC/W复合材料的硬度显著高于SLM纯钨,Orowan强化和晶界强化是ZrC强化钨基复合材料的主要强化机制。本研究为抑制SLM钨中的微裂纹提供了新的途径,即通过引入第二相粒子增加形核质点,有利于改善SLM钨中典型的各向异性微结构,从而提升其强韧性。