钛合金（TC4）凭借密度小、比强度高、生物相容性好、耐腐蚀性能优异等特点,成为航空航天、石油化工、生物医疗、兵器装备领域关键零部件的首选材料,但其弹性模量低、不耐磨和传热能力差等缺陷,限制了其在航空航天、国防装备领域的进一步发展。激光增材制造技术具有成形速度快、加工柔性高、材料利用率高和多相材料可设计性等特点,在制备金属基复合材料方面具有独特的优势。为此,本文通过添加氧化石墨烯（GO）增强相提高钛合金的耐磨损性能,利用激光选区熔化技术（SLM）制备钛基复合材料,结合数值模拟和试验方法,分析工艺参数对GO/TC4复合材料SLM成形质量及性能的影响规律,揭示GO的原位强化机理,并结合多目标遗传算法,探索GO/TC4复合材料的最优成形工艺参数。主要研究内容如下:（1）SLM成形GO/TC4复合材料的温度场和应力场分析。基于激光高斯热源模型、温度场以及应力场理论,建立SLM仿真模型;利用ANSYS软件,模拟分析GO/TC4复合材料SLM成形过程中扫描策略（直线扫描、条状扫描、回形扫描和棋盘扫描）对其温度分布和应力演变的影响规律,探索SLM成形GO/TC4复合材料的最优扫描策略。研究结果表明:采用分区棋盘扫描策略成形GO/TC4复合材料时,有利于热量向周围传递,受热影响作用最小,且试样内部等效应力分布较为均匀,产生的热应力最小。（2）激光工艺参数对GO/TC4复合材料成形质量的影响研究。基于单因素实验,结合试样表面形貌、显微硬度和摩擦学性能,分析激光功率和扫描速度对GO/TC4复合材料成形质量的影响,优选激光工艺参数范围,揭示激光工艺参数对GO/TC4复合材料成形质量的影响机制。研究结果表明:激光功率和扫描速度增加,GO/TC4试样显微硬度和耐磨损性能均呈现先增加后减小的趋势,当激光功率为160W,扫描速度为1000mm/s时,SLM制备的GO/TC4复合材料成形质量最优。（3）GO/TC4复合材料组织性能及GO强化机理研究。基于优选的激光工艺参数范围,成形不同质量分数的GO/TC4复合材料,进行试样表面形貌、显微硬度及耐磨损性能测试,结合显微组织及物相成分分析,探究GO含量对GO/TC4复合材料成形质量的影响,进一步揭示GO/TC4复合材料在高能激光下的原位生成机理。研究结果表明:GO的添加降低了TC4基体的自身结合,导致试样表面致密度随着GO含量增加而降低,当GO含量为1.0wt.%时,GO/TC4试样显微硬度最高,达到441.4HV0.2;当GO含量为0.5wt.%时,Ti C、Ti O2和Al2O3等增强相的原位生成使试样展现出最优的耐磨损性能,磨损量减少至4.01×10-2mm~3,揭示了激光作用下GO对TC4基体的强化作用。（4）GO/TC4复合材料SLM成形工艺优化研究。基于响应面回归试验,建立GO/TC4复合材料成形质量预测模型,阐明激光工艺参数和GO含量对钛基复合材料成形质量的交互影响;基于多目标遗传算法,以显微硬度、致密度和耐磨损性能为指标,优化GO/TC4复合材料的SLM成形工艺参数,求解Pareto解集,并验证优化后的工艺参数组合,确定了优化模型的可靠性。