激光选区熔化成形技术(Selective Laser Melting,SLM)的快速发展为Invar合金制件的加工成形提供了一条新的思路,然而SLM的成形过程涉及的工艺参数繁多,使用不同的工艺参数获得的SLM制件在成形质量、机械性能等方面往往具有差异。目前,关于Invar合金SLM成形工艺研究的相关报道甚少,因此,为了促进Invar合金SLM成形技术的工程应用推广,十分有必要对Invar合金SLM过程以及工艺参数的选择与优化进行深入的研究。本文采用数值模拟与试验相结合的方法,研究分析了Invar合金SLM成形过程中温度场与应力场的分布情况,以及部分工艺参数对两者的影响关系,并据此对部分SLM工艺参数进行了选择与优化。以下为本文的主要的研究内容与创新性工作:(1)对Invar合金SLM过程中的温度场进行了三维的多层多道数值模拟,研究了Invar合金SLM温度场分布的基本特征,以及SLM工艺参数(激光功率及扫描速度)对温度场的影响关系。针对现有SLM数值模拟研究在工艺参数选择与优化方面存在不足,本文通过BP神经网络建立了主要工艺参数(激光功率及扫描速度)对熔池尺寸的影响关系模型,并利用遗传算法对该模型进行了工艺参数寻优。(2)针对在SLM加工过程中,易发生由层热累积引起的熔池尺寸偏离期望值的问题,本文提出了一种逐层变工艺参数法,以提升SLM上下熔化层熔池尺寸的一致性,并在仿真与成形试验中取得了较好的优化效果,最终制备出无孔洞、无翘曲、无裂纹等缺陷,成形表面较为光滑的Invar合金SLM制件。(3)利用热-结构耦合法对Invar合金的SLM单层多道应力场进行了数值模拟,主要研究了在SLM过程中的应力演变规律、应力场分布特点以及激光功率和扫描速度对应力场的影响关系。(4)利用ANSYS Additive 19.1对In625材料进行了SLM多层应力场数值模拟,分析了SLM多层应力场分布的基本特征,重点研究了四种常用的填充角度对SLM应力场的影响。研究发现45°填充角可以使得熔化层同时具有较小的X向与Y向残余应力,并且使得这两个方向上应力差值最小。