选区激光熔化技术作为目前应用最为广泛的金属增材制造技术之一,在缩短制造周期、削减成本和个性化制造等方面有着显著优势。然而选区激光熔化成形过程中影响因素过多,如果工艺参数选择不当,不仅造成成形工艺不稳定,还会使成形件内部产生缺陷,严重影响成形零件质量。因此,对选区激光熔化成形工艺参数的调控和优化是提高成形件质量的关键。本文以厦门五星珑科技有限公司自主研发的选区激光熔化设备WXL-120P作为试验平台,以316L不锈钢粉末作为试验材料,对成形件致密度进行优化研究,主要研究内容如下:(1)进行选区激光熔化成形试验,利用对非线性问题具有高度逼近能力的BP神经网络建立了选区激光熔化工艺参数与成形件致密度之间的映射关系模型。选取训练样本数据以外的6组试验数据对网络进行仿真测试,测试样本的测试值与试验值之间的相对误差均在8%以内,表明工艺参数与成形件致密度值之间形成了较好的映射关系,模型适用于选区激光熔化成形工艺参数的研究。(2)针对神经网络初始权值过于敏感的问题,利用遗传算法全局搜索功能对BP神经网络初始权值和阈值进行了优化,优化后神经网络测试样本最大相对误差从7.38%下降到4.19%,平均绝对误差从2.8709下降到1.1453,平均绝对百分比误差从3.67%下降到1.46%,有效提高了模型的预测精度和稳定性。(3)将优化后的模型转化为遗传算法的适应度函数,并对工艺参数进行了优化计算,取优化后的工艺参数进行验证,发现成形块体几乎全致密且无明显冶金缺陷,证明了该优化方法的可行性和实用性,并分析了工艺参数对成形件致密度影响。(4)为方便选区激光熔化成形工艺参数优化过程的实现,利用MATLAB软件的图形用户接口开发环境设计选区激光熔化工艺参数优化界面系统。通过系统,可以快速实现成形件致密度预测模型的建立、预测和工艺参数的优化。