激光选区熔化技术是一种利用金属粉末在激光束的热作用下经完全熔化后冷却凝固而成形的金属增材制造技术，其具有成形精度高、成形件力学性能好、生产周期短、加工材料范围广等优点，非常适合小批量复杂结构件的生产，被广泛应用于航空、航天、医疗以及工业制造领域。在激光选区熔化过程中，线能量密度直接决定了熔池的尺寸及熔道的成形质量，此外熔池内复杂的流体流动和快速变化的气液界面等物理现象直接影响着成形件的微观组织和机械性能，通过数值模拟再现这些物理现象来加深理解激光选区熔化的成形机理已经成为一种重要的手段。　　本文以激光选区熔化加工Ti-6Al-4V合金过程中熔池尺寸、熔池内的流体流动以及气液界面行为为研究对象，建立了采用VOF方法追踪熔池自由界面的物理模型。模型中建立了具有不同粉层厚度的粉末床模型，其中粉末的粒径分布与实验测量结果相一致，且具有随机分布的特点。激光热源为抛物线旋转体热源（粉末层下半部）与圆柱体热源（粉末层上半部）的组合热源，并通过在热源中引入C_VOF乘积因子来实现激光热源仅在作用区域内金属相与气相界面单元位置处的加载。同时进行了多组单道扫描实验，相应参数下的模拟结果与实际熔池尺寸的匹配性验证了模型的准确性。　　本文模拟了激光选区熔化加工过程中，不同激光功率、扫描速度、粉层厚度及扫描间距对熔池尺寸、熔池内的流体流动情况及气液界面行为的影响。获得了不同工艺参数下的熔池温度分布及熔池表面形貌特征。并对不同工艺参数下的熔池尺寸变化规律进行了统计和分析，拟合出了熔池深度及宽度随线能量密度（激光功率和扫描速度的比值）的变化关系。对于激光功率为300W，扫描速度为1.5m/s，粉层厚度为40um的扫描参数，当激光扫描300us时，熔池尺寸基本稳定，此时熔池的深宽比约为0.5。此外，随着激光功率的增加和扫描速度的下降，熔池的深度及宽度不断增大;随着扫描速度的增加，熔池的深度及宽度呈指数分布减小。当实际铺粉厚度为40um时，为了保证成形质量，线能量密度的阈值大约为170J/m。随着粉层厚度的增加，熔道表面的平整度下降，当粉末层厚大于80um时，熔道中存在多处凹陷。通过研究单道及双道扫描过程中气液界面附近熔融金属的流动过程可以看出，对于单道扫描，影响气孔形成的因素主要为扫描速度和粉层厚度，扫描速度过快或粉层厚度过大不利于粉末空隙中气体的逸出。对于双道扫描，影响气孔形成的因素主要为扫描间距，随着扫描间距的增加，气孔的数量逐渐增加。在粉末层厚为60um，激光功率为300W，扫描速度为1.5m/s的参数下，为了保证成形质量，扫描间距应该控制在130um以下。上述模拟结果对激光选区熔化过程中工艺参数对成形质量的影响进行了量化，对实际的工艺参数设置具有一定的指导作用。