金属薄壁件因具有重量轻、节约材料和精度高等优点而得到广泛应用。激光增材制造技术是以激光作热源熔化金属材料,通过逐层叠加的方式制备实体零件的先进技术,能够实现高性能复杂结构金属零件的无模具、快速、全致密近净成形,在薄壁件加工中具有显著优势。本文研究了工艺参数对于单道堆积层成形质量的影响,对于直壁结构、倾斜结构、回转体结构和交叉结构等基础薄壁结构成形工艺进行了研究。观察了成形薄壁结构的显微组织并测试其力学性能。通过系统工艺实验,研究了激光功率、扫描速度和送粉速率对单道堆积层几何形貌的影响,获得了堆积层成形质量较好的工艺窗口。分析了粉末与激光和熔池相互作用过程,在熔覆过程中,保证粉斑直径小于光斑直径,且光斑与粉斑中心重合,获得了符合薄壁件宽度要求的理想单道形貌,堆积层熔宽W=2.29mm,熔高H=0.79mm。直壁结构增材制造过程中,当粉末离焦量为合适时,薄壁结构两端塌陷问题得到解决,直壁件壁厚精度为2.3±0.1mm。在本文采用的单道工艺参数下,倾斜薄壁结构的极限倾斜角为35.06°。回转体薄壁结构在成形过程中采用随机变起点扫描路径进行熔覆,圆筒结构表面光滑,无高低起伏现象。对于存在拐点两点相交薄壁结构,采用适当半径圆弧过渡时,成形薄壁拐点处无明显凸起。直线与直线及圆弧相交的两点相交薄壁结构,采用合适的侧向偏移量时成形较好。圆弧与圆弧相切薄壁结构当搭接率为0%时,圆弧相切处形成冶金结合,与圆弧轮廓处高度差最小。通过控制工艺,获得成形质量良好的十字交叉薄壁结构。薄壁结构堆积层和基体熔合区域出现白亮的熔合带,熔合带上方部分区域呈平面晶生长方式,显微组织主要为沿基体外延生长的树枝晶,顶部为等轴晶组织,离基体较近的区域枝晶较为粗大。堆积层硬度远高于基体的硬度,离基体较近区域硬度偏低。拉伸强度和屈服强度均高于传统锻造304不锈钢。平行于扫描方向试样拉伸强度和屈服强度要高于垂直扫描方向,延伸率则相反。