钛合金增材制造技术在制备复杂结构构件方面具有显著优势,其主要包括以激光沉积制造技术(Laser Deposition Manufacturing,LDM)为代表的同步送粉成形技术和以选区激光熔融技术(Selective Laser Melting,SLM)为代表的粉床成形技术两个技术方向。为了实现复杂结构大型构件的高精度快速成形,本文采用LDM技术与SLM技术相结合的方式制备出具有双重组织的复合Ti-6Al-4V合金。由于激光增材制造技术特殊的工艺导致成形件具有各向异性与高强低塑的特性,而热处理是调整相组成、显微组织以及改善力学性能的重要方式。摸索出较为完善的热处理工艺可以使LDM-SLM复合成形Ti-6Al-4V合金发挥更大的潜力。本文首先对LDM-SLM复合成形Ti-6Al-4V合金沉积态试样组织与性能的各向异性进行研究。采用OM、SEM及XRD等手段对四种不同复合方式的沉积态复合试样的相组成、显微组织及力学性能进行分析。研究结果表明:四种复合方式的沉积态试样均具有明显的各向异性。其次,研究了高温退火温度对复合成形试样组织及性能的影响。对沉积态试样分别进行750℃×2h,AC、800℃×2h,AC及850℃×2h,AC的退火处理。研究结果表明:随着退火温度的升高,复合成形试样的强度略有降低,但塑性明显提高。当退火温度为850℃时,由于加工硬化使拉伸过程中出现双颈缩现象,综合性能达到最优。最后,探究了不同次数循环热处理对复合成形试样组织与硬度的影响。热循环制度为:以960℃/10min?750℃/10min为一次循环,循环次数分别为2次、4次、6次、8次。采用XRD及EBSD等手段对组织演变进行分析。结果表明:随着循环次数的增加,塑性得到明显改善,经6次循环热处理后,LDM区、热影响区及SLM区的组织与性能均出现均匀化现象。