选择性激光熔化技术(SLM)是一种能够直接成型任意复杂形状金属零件的新型激光快速制造技术。但由于SLM成型过程中激光作用于局部小范围内,加上复杂成型件结构的不同,造成局部能量过多或不足而产生相应的缺陷。因此本文建立了选择性激光熔化316L粉末的温度场有限元模型,系统研究能量对悬垂结构和多孔结构SLM成型的影响,并通过调整工艺参数等手段控制单位体积内能量的输入与输出,对悬垂结构成型优化和可控多孔结构的设计与成型做了探讨。本文选择316L不锈钢粉末作为SLM成型悬垂结构和可控多孔结构的研究对象,内容主要有以下几个方面:1、建立了选择性激光熔化316L不锈钢粉末的温度场有限元模型。区分了材料在不同状态下的热物性参数,考虑了材料熔化和凝固过程中潜热的吸收和释放。利用建立的模型进行了单点、单道扫描的模拟,探讨了潜热在SLM成型过程中的作用,分析了激光功率、曝光时间和扫描点间距对单熔道成型的影响。最后进行相应的单熔道扫描实验,结果表明所建立的温度场模型与实际情况基本吻合,具有一定的参考价值。2、悬垂结构SLM成型工艺的研究。悬垂结构成型过程中容易出现挂渣和过烧现象,本文研究了倾斜角度对悬垂结构SLM成型的影响,并从能量输入输出的角度通过控制局部参数的方法消除挂渣、过烧等缺陷,采用重熔的方法获得致密的悬垂结构。3、对SLM成型多孔结构做了研究,提出了一种基于SLM的可控多孔结构。分析了可控多孔结构的可成型性,并采用优化的扫描方式和工艺参数成型多孔结构制件。提出了复杂曲面多孔结构的设计方法,成功成型了复杂曲面多孔结构制件。4、利用多孔结构辅助成型悬垂结构。结合现有支撑的优点,设计了可控多孔支撑结构,提出了复杂悬垂曲面的成型方法,利用可控多孔支撑结构成型倾斜角度大的悬垂结构和悬垂曲面。