金属多材料（Multi-material）集成多种单一金属材料的优异性能以实现构件特殊功能,能大大提高设计和制造的灵活性,广泛应用于航空航天、国防、化工和汽车等领域。然而,传统成形方法难以满足多材料构件结构复杂度以及设计自由度的要求。激光选区熔化（SLM）技术作为近年来广受关注的金属增材制造方法,在成形复杂结构多材料方面具有优势。目前SLM成形金属多材料的研究正处于起步阶段,大部分研究都集中在工艺参数摸索基础上的结合性能分析,缺乏对异种材料成形冶金缺陷、开裂机理和界面结合性的量化分析的深入研究;同时,目前可成形的多材料体系较少,且无针对特定材料与其他材料的组合的系统、对比性研究。因此,本课题以常见代表性金属316L SS不锈钢、CuSn10合金、Inconel 718合金、纯W为研究对象,进行“钢/铜”、“钢/镍”、“钢/钨”多材料的SLM成形,探究SLM工艺参数对316L/CuSn10、316L/Inconel 718和316L/W多材料界面冶金缺陷萌生和扩展、过渡元素和相扩散、微观组织织构演变、中间相化合物生成以及抗拉、剪切强度等的影响和机理。具体研究工作及结论如下:（1）优化工艺参数成形出界面结合良好的316L/CuSn10试样,根据元素和相分布多材料试样界面可分为316L区、界面熔合区、CuSn10区三个典型区域。两种材料水平结合和垂直结合成形的316L/CuSn10试样的抗拉强度分别为617.9±43.4 MPa和418.9±13.5 MPa,均高于单一CuSn10拉伸样的392.7±20.4 MPa。316L/CuSn10试样平均剪切强度为210 MPa,优于放电等离子烧结、轧制等成形工艺。316L/CuSn10多材料的高界面结合强度得益于Fe和Cu的固溶和扩散效应形成良好的冶金结合熔合区,以及熔合区受热影响区作用发生重熔和再结晶引发的晶粒细化效应。（2）优化工艺参数成形出界面结合良好的316L/Inconel 718试样,可将多材料试样界面分为316L区、界面熔合区、Inconel 718区三个典型区域。界面熔合区宽度约为150μm,组织主要为弥散分布于柱状晶区的Laves相以及γ?相和δ相析出物,同时Inconel 718区存在明显的晶粒粗化区,具有较强的//Z（BD）取向织构。水平结合316L/Inconel 718试样的平均抗拉强度为795.4±2.3 MPa,与单一316L（1007.5±21.3MPa）和Inconel 718合金（986.2±33.5 MPa）试样相比,平均抗拉强度分别降低了21.1%和19.3%。316L/Inconel 718的平均剪切强度为449.5 MPa,结合强度与氩弧焊、钎焊等成形工艺相当。316L/Inconel 718多材料较高的界面结合强度得益于316L与Inconel718合金的主要元素相近,从而可形成较好的冶金结合区,但晶粒粗化效应、结合区产生的脆性Laves有害相以及γ?强化析出相的缺乏是制约界面结合强度进一步提高的重要原因。（3）优化工艺参数成形出界面结合良好的316L/W多材料试样,对该多材料试样在1200℃下固溶热处理1h后随炉冷却。热处理前后316L/W试样界面分为316L区、界面熔合区、W区三个典型区域。SLM成形316L/W多材料时伴随Fe7W6和亚稳Fe2W相的形成,而热处理进一步引入二次Fe2W、Fe3W3C和Fe6W6C相。热处理后试样结合区域的显微硬度值为661.4±6.1 HV3,较热处理之前的543.4±3.7 HV3提升了近22%,同时,断裂延伸率从2.5%增加至23.0%。热处理前后试样的抗拉强度无明显变化,分别为245 MPa、257 MPa。硬度提升是由于热处理后更多数量的脆硬二次Fe2W、Fe3W3C、Fe6W6相颗粒析出引入更多的形核位点和细晶强化效应同时限制位错的滑移,从而实现弥散析出强化的作用。但弥散Fe2W相及其置换固溶体相Fe6W6C等阻碍位错滑移以及不规则块状Fe7W6相进一步造成位错积塞,削弱了抗拉强度。基于上述研究结果,SLM成形316L与CuSn10、Inconel 718、W的多材料需满足两者晶格匹配度大、固溶度大、热膨胀系数差异小、不易生成金属间化合物相等特性。本研究探索并明晰了钢与铜、镍、钨多材料的可能性、难点、内在机理,为SLM成形多材料的研发、应用和拓展提供了理论指导。