增材制造技术与传统减材制造技术相比,能更好的节约材料,且无需模具,减少工序并缩短生产周期,为加工难度大及性能要求高的材料零部件提供了一种新的解决方案。本文将激光重熔工艺引入到增材制造技术中,制备了镍基高温合金GH3039多道多层沉积层。通过光学显微镜（OM）,扫描电子显微镜（SEM）和X-射线衍射仪（XRD）等实验仪器研究了不同重熔功率GH3039合金沉积层的成形质量与微观组织演变规律,采用维氏硬度计对沉积层显微硬度进行了测试和分析。结果表明:多道多层沉积层单个熔池内顶部为等轴晶,底部为柱状晶。无重熔沉积层底部、中部、顶部的等轴晶大小和柱状晶宽度逐渐增加;激光重熔后晶粒尺寸明显降低,且当重熔功率为1200 W时晶粒细化效果最好。无重熔样品沉积层从底部、中部到顶部等轴晶占比逐渐增加,这主要是沉积层不同位置散热条件的差异造成的;激光重熔改变了温度梯度,促进了柱状晶向等轴晶的转变,使得重熔沉积层不同位置等轴晶占比增加,且重熔功率为600 W时等轴晶占比提升的最多。无重熔与重熔后等轴晶晶界存在C、Al、Ti、Nb、Mo偏析,C与Ni元素在晶内晶界的分布随重熔功率的增加变化较大,其它元素无明显变化。此外,XRD测试结果表明GH3039合金沉积层所含的相主要是γ和γ′相,激光重熔后晶粒呈现随机化的排列和生长方式,晶粒取向变得更为均匀。由于搭接率过小,以及材料本身的一些问题如含有孔洞,导致沉积层会出现一些缺陷,主要表现为层间缺陷、层内孔洞、以及微裂纹。激光重熔后层间间隙并未降低,且600 W时层间间隙最大,增加了297.7%。重熔后原始材料中的气体逸出,金属液体填充,孔隙率下降,1800 W时下降最多,从无重熔时的1.1%下降到0.33%,降低了70%。激光重熔后裂纹的萌生与扩展受到抑制,重熔功率为2000 W时下降幅度最大,从无重熔时的5.114 mm-1降低至0.02 mm-1,减少了99.61%。缺陷的减少会导致致密度的提升,由于重熔功率为600 W时的层间间隙过大,不足以抵消孔隙率的减少,因此致密度相对降低了,其它重熔功率下致密度都增加了,其中1200 W时相对致密度最大为97.43%,增加了1.3%。激光重熔后,熔丝经过两次熔化,沉积层内部变得更为均匀,表面变得更为光滑,因此随着激光功率的增加,沉积层表面和横截面粗糙度都呈减小的趋势。由于沉积层中部层间间隙较大,重熔后沉积层层间间隙不增反降,沉积层中部的硬度降低了,从无重熔时的223 HV最低下降到2000 W时的202 HV,减少了9.4%。由于沉积层底部与基板形成冶金结合,顶部等轴细晶较多,而沉积层中部缺陷较多,所以沉积层底部的硬度大于顶部和中部。本文主要分析了激光重熔增材制造镍基高温合金GH3039微观组织与力学性能。结果表明激光重熔能细化晶粒,促进柱状晶向等轴晶转变,减少裂纹与孔隙,降低表面粗糙度,影响硬度。这为改善增材制造大型高性能关键零部件的组织与性能提供了新的方法和方向。