Ti-6Al-4V合金是一种典型的双相(α+β)钛合金,因具有密度小、比强度高、耐腐蚀性能好等优点被广泛应用于航空航天领域。然而,由于钛成形和加工困难,当制造复杂零件时会面临生产周期长、制造成本高等问题。激光增材制造作为一种先进的近净成形技术,能够根据计算机模型直接在基底上构建所需部件,激光增材制造Ti-6Al-4V合金是当前研究的热点。当激光增材制造Ti-6Al-4V合金部件应用于高温环境时,合金会发生α→β相变,研究合金加热α相向β相的转变机理,以及高温组织变化对力学性能的影响对促进其应用非常有意义。本文利用扫描电镜(SEM)和原位高温拉伸相结合的手段,首先对激光增材制造Ti-6Al-4V合金进行了原位加热相变实验,分析了合金的相变机制;同时进行了原位室温和高温拉伸实验,对比分析了微观结构与力学性能随温度变化的关系。论文结论如下:激光增材制造Ti-6Al-4V合金宏观上呈现为沿沉积方向垂直生长的粗大柱状β晶,β晶内由网篮状α晶和整齐排列的具有相同生长取向的α簇组织组成。通过原位SEM加热保温试验,发现在原位高温保温过程中,随着保温时间的增加,Ti-6Al-4V合金中的室温残余β相不断减少、α簇组织结构被破坏和消失,高温β相组织穿过板条α簇,以相互平行的线条状方式生长;随着保温时间增加,高温组织以台阶扭折方式生长。通过原位SEM拉伸试验对比研究Ti-6Al-4V合金室温和650℃时拉伸力学性能和断裂行为。结果发现在室温拉伸时,试样呈现为剪切断裂,α板条的拉伸较短,滑移系统的开启数量较少,并且滑移带的传播切断了α和β相,所以试样的强度较高,延伸率较低;而在650℃拉伸时,试样呈现为对称的颈缩断裂,α板条出现了明显的伸长和弯曲变形,滑移系统的开启数量较多,且滑移带沿着晶界扩展,试样延伸率较高。