选区激光熔化（Selective Laser Melting,SLM）是一种利用金属粉末材料直接从数字模型中成形复杂零件的增材制造技术,具有生产周期短、材料利用率高、结构设计自由度大等优点,该技术为传统棘手金属零部件的制造提供了新的途径,在航空航天领域具有广阔的潜力和应用前景。但选区激光熔化成形过程中极大的温度梯度和熔池凝固过程中急剧的收缩会导致零件中存在很大的残余应力,进而在组织中产生许多微裂纹,对部件的可靠性和装配带来诸多难点,此外,由于成形过程中的微观现象无法通过现有的检测手段进行准确表征,因此,其显微组织的控制、内部缺陷的形成以及成形件变形开裂等方面的深入研究变得十分困难。有限元数值模拟方法能够更为全面地揭示加工过程中复杂的温度场及应力场变化,该方法已经在选区激光熔化成形过程模拟中有较多的应用,有效地减小了工艺参数优化成本。为此,本文以选区激光熔化成形IN738LC镍基高温合金过程中熔池内温度场和应力场为研究对象,应用有限元模拟软件ANSYS中的APDL命令化程序语言和生死单元技术,建立三维瞬态有限元模型,研究选区激光熔化过程中工艺参数对熔池温度场、应力场,单熔道成形形貌及熔池尺寸产生的影响,并通过选区激光熔化成形实验验证模拟结果。有限元建模过程中考虑了激光与粉床之间的相互作用、粉末材料物相转变产生的热物理性能变化、熔池表面张力梯度引起的马兰戈尼效应、粉末材料在激光能量作用下产生的熔化、蒸发和凝固等现象。探讨了扫描速度、激光功率与温度场和应力场之间的关系。通过对比不同工艺参数下温度分布的特征发现:扫描速度和激光功率对熔池尺寸和瞬时最高温度影响较大。采用间接耦合法将温度场模拟数据加载到应力场上,分析某一时刻热应力的演化过程及不同工艺参数对残余应力分布的影响。结果表明:在激光热源中心附近,温度梯度相对较大,快速达到最高温度,此时合金粉末受热熔化,该区域受到周围未熔化低温粉末的约束,从而产生压应力,同时高温区域也会对低温区域施加一个相应的拉应力;工件表面残余应力为拉应力,且应力值随着激光功率增大而增大,随着扫描速度的增加,表面残余应力先增大后减小。通过观察不同工艺参数下单熔道成形形态及熔池尺寸,发现增大激光功率和减小扫描速度均使激光输入能量增加,熔池内温度升高,粉末熔融量增加,熔池深度和宽度变大,单熔道成形形态良好;通过X射线衍射法对选区激光熔化成形件的表面残余应力进行测量并与模拟结果对比发现,两者在数值上存在一定的偏差,但在允许的误差范围内。另外,残余应力的存在使工件表面发生宏观失效（开裂等）,工件表面的致密度下降,影响其力学性能。本次研究中有限元模型的建立与实验校核过程吻合较好,为进一步探索选区激光熔化成形IN738LC合金材料最优工艺参数奠定了基础。