ZL205A合金是一种高强韧铸造铝合金,具有高比强度和刚度,是航空航天领域中一些关键结构件用的主要合金材料。但其铸造性能较差,另外,铝合金零件的形状和结构也越来越复杂化,性能要求高,采用传统的铝合金铸造成形技术已经难以实现。本文以ZL205A合金粉末为研究对象,主要研究ZL205A合金粉末的SLM成形工艺参数及其成形件的显微组织和力学性能,主要研究内容及结论如下:研究了选区激光熔化成形的工艺参数对ZL205A合金粉末SLM成形试样致密度的影响及规律,在其他工艺参数一定条件下,铺粉层厚对试样致密度的影响不大。获得了ZL205A合金粉末SLM成形的最优化工艺参数为:激光功率450W,扫描速度为1200mm/s~1400mm/s,扫描间距0.09mm,层厚40μm,其致密度可达到98%。论文对ZL205A合金粉末SLM成形试样的显微组织进行分析,ZL205A合金粉末SLM成形试样的微观组织非常细小,α-Al基体相尺寸大约为1μm左右,固溶相α首先结晶,而大部分的Cu元素存在液相中,由于快速冷却,Cu元素析出受阻,随后形成Al2Cu相。Al2Cu相在α-Al基体中分布比较均匀,并将α-Al基体分割成小岛状。其显微组织分为三个区域:细晶区、热影响区和粗晶区。试样的显微组织不是完全均匀的,细晶区为组织细小的晶粒;粗晶区是熔池搭接区或重熔区,为组织较粗大的晶粒。在其他工艺参数一定的范围内,随着扫描速度的增大,SLM成形ZL205A合金的抗拉强度和屈服强度都呈现先增后减的趋势。当扫描速度为1000mm/s时,拉伸试样的抗拉强度和屈服强度分别为281MPa和221MPa,延伸率为4.2%。选区激光熔化过程中,试样内部之间的热影响导致SLM成形ZL205A合金在X-Y截面的平均硬度均要高于X-Z截面的硬度。当激光能量密度为140J/mm3和112J/mm3时,SLM成形ZL205A合金试样断口处有较多明显的细小韧窝产生,是典型的韧性断裂,表面有少量的球状颗粒,少量的圆孔应是熔化过程中将惰性气体氩气包裹在熔池里所导致的。而当激光能量密度分别为80J/mm3和62J/mm3时,合金试样的断口处韧窝较少,可以明显地看到一些未熔铝合金粉末颗粒。对ZL205A合金粉末SLM成形过程中出现的残余应力、翘曲变形等主要缺陷形成及其机理进行研究。研究发现:ZL205A合金粉末的SLM成形过程中铺粉难度大,成形时易球化且表面质量差,大尺寸球化颗粒明显较多,存在明显的热裂纹。SLM成形件内部温度梯度是残余应力产生的主要原因,减小熔池上下表面之间的温度差可以减少残余应力,适当减少激光能量密度和添加合理致密的支撑结构可以减小零件翘曲开裂的风险。本论文通过对ZL205A合金粉末的SLM成形工艺及性能的研究,为ZL205A合金粉末的选区激光熔化快速成形工业应用提供了一定的理论基础。