可控多孔结构因其具有质量轻、高耐蚀、高熔点、高疲劳和高塑性等优点被广泛用于航空航天领域和生物医学领域。针对常规方法难以制备的Ti6Al4V可控多孔结构，本文采用激光选区熔化技术制备该可控多孔结构并对其成型机理进行研究。机理分析中建立了激光选区熔化Ti6Al4V可控多孔结构温度场模型，系统研究了Ti6Al4V可控多孔结构成型参数优化，着重研究了Ti6Al4V可控多孔结构作为功能材料的表面粗糙度计算模型和作为结构材料的承载能力计算模型。论文的主要内容及结果如下：1.建立激光选区熔化Ti6Al4V可控多孔结构温度场模型，考虑了等离子体的逆轫致辐射效应对温度场的影响，得到了等离子体作用下熔池吸收激光能量的表达式；分析了激光加热作用下粉末不同物相对激光吸收率的影响，提出了粉末随时间变化的动态吸收率公式；研究了熔池流动对温度的影响，修正了流体方程中的冯卡门解，使得该解适合金属液体计算；阐述了粉末升华对气—液—固界面迁移的影响，得到了气—液—固界面迁移公式；揭示了温度对粉末热物性的影响，获得了热物性参数与温度之间的对应关系。结果表明，所建立的温度场模型与实际情况基本吻合，满足一定实际要求。2.优化了激光选区熔化Ti6Al4V可控多孔结构的工艺参数。以田口实验为基础，建立成型参数与致密度之间的回归模型，通过Design-Expert软件得到最佳工艺参数。检测了采用最佳工艺参数成型零件的组织和性能。结果表明影响致密度的成型参数是线能量密度（激光功率/扫描速度），层厚，扫描策略和线间距，其中线间距、扫描策略与致密度呈反比，线能量与致密度呈正比；所有参数中层厚对致密度的影响最为显著。3.研究了激光选区熔化Ti6Al4V可控多孔结构支杆的表面粗糙度的影响因素。以单熔道形貌为基础，建立了激光选区熔化Ti6Al4V可控多孔结构支杆表面粗糙度的计算公式。以实际成型零件表面粗糙度为基准，修正了激光选区熔化Ti6Al4V可控多孔结构支杆表面粗糙度计算公式，分析了影响表面粗糙度的主要因素。阐述了提高激光选区熔化成型零件表面粗糙度的方法。研究结果表明，激光选区熔化加工中单熔道形貌近似圆形曲线；采用轮廓最小二乘中线法计算与实际情况最为接近，单熔道宽度和搭接宽度与Ra、Rz和Rsm呈正比；电化学抛光等后续处理手段可大大提高激光选区熔化成型零件的表面粗糙度。4.制备了正六面体和正八面体可控多孔结构。研究了正八面和正六面单元体及其组成的可控多孔结构的最大承载能力与形变位移的关系。建立了单元体及其组成的可控多孔结构承载能力和形变位移的计算简化模型，用该模型得到了单元体和由其组成的可控多孔结构断裂载荷和最大形变位移的解析公式并进行理论计算。通过压缩实验得到单元体及其组成的可控多孔结构的实际断裂载荷和实际形变位移。实验结果表明，Ti6Al4V单元体及其组成的可控多孔结构的实际断裂载荷和实际形变位移理论计算值与实验数值相吻合。本文所给出的断裂载荷和形变位移计算公式具有实际应用价值。5.研究表明，优化后的成型参数是：激光功率：80W，扫描速度：200mm/s，层厚：0.02mm，扫描策略：正交层错，线间距：0.06mm；成型零件的组织主要由针状马氏体、α相和β相组成。其中初生α相晶粒细小，尺寸为0.5-1.5μm。晶粒的生长方向沿热流密度方向和最接近<100>方向择优生长，显微硬度平均值为492.56HV0.2，最大拉伸强度是987MP，试样的加工方向对试样的拉伸强度有较大影响。成型零件的表面粗糙度是：Ra=7.54μm，Rz=52.26μm，Rsm=187.39μm。正八面单元体最大承载力是218.10N，最大形变位移是0.1570mm，由正八面单元体组成的可控多孔结构最大承载力是21990.7N。正六面单元体最大承载力是612.6N，最大形变位移是0.6895mm，由正六面单元体组织的可控多孔结构最大承载力是1789.9N，最大形变位移是0.3917mm。