激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术作为一种极具发展前景和优势的增材制造技术,能够基于三维模型快速而精确地制造任意复杂形状的零件,被广泛的应用于汽车、航天航空和医疗等领域。然而,SLM成形件与传统方法制造的零件在微观组织、性能等方面仍然存在显著差异。因此,本文以不锈钢316L粉末为成形材料,以提高SLM成形件性能为目标,对SLM成形件的成形工艺和性能进行了系统性的研究。主要研究内容和成果如下:(1)根据单熔道实验,建立了单熔道成形工艺窗口,并对单熔道形貌及熔池演变过程进行了分析,指出成形粉末的润湿性能是影响单熔道成形质量的主要因素。然后,通过单层成形实验,为块体成形实验工艺参数范围的快速获得提供依据。最后,使用正交实验研究了不同工艺参数(激光功率、扫描速度、扫描间距和扫描策略)对SLM成形件上表面粗糙度的影响程度,影响顺序如下:扫描速度>扫描间距>激光功率>扫描策略。(2)通过单因素实验研究了不同工艺参数(激光功率、扫描速度、扫描间距、激光体能量密度)对SLM成形件性能的影响。实验结果表明,当激光功率为(250-350)W、扫描速度在(400-600)mm/s、扫描间距(0.12-0.16)mm、激光体能量密度为(80-110)J/mm3时,316L不锈钢粉末充分熔化且无过熔现象,形成的熔道连续平整且搭接良好,SLM成形件仅有少量的球化、孔洞、微裂纹、未熔合等缺陷,致密度达到98%以上,上表面粗糙度低于6 μm。(3)通过单因素实验研究了不同成形方向(X-Y水平成形、X-Z侧立成形、Y-Z直立成形)对SLM成形件力学性能的影响。实验结果表明,SLM成形件力学性能具有各向异性,不同成形方向下SLM成形件的拉伸强度排列如下:Y-Z直立成形>X-Z侧立成形>X-Y水平成形,成形件的断裂方式主要包括解离脆性断裂和韧性断裂。(4)针对SLM成形件表面质量较差的缺点,本文采用激光重熔工艺对SLM成形件的表面质量进行优化。经过激光重熔后,SLM成形件的上表面和侧表面粗糙度分别降低了 66.67%和33.33%。