激光选区熔化(SLM)是激光增材制造的核心部分,其成形构件具有较高的表面精度和良好的性能,它在增材制造中的应用前景非常广阔。本文主要对激光选区熔化成形316L产品质量进行调控,确定优化的工艺参数,研究了不同激光线能量密度对成形构件性能的影响;在相同激光线能量密度下,分析了不同激光功率和扫描速度对成形构件性能的影响以及热处理后的断口形貌。具体研究内容如下:首先,通过调研相关文献,确定调控产品质量是采用调整工艺参数的方法,然后在制取试样之前,选取少量316L不锈钢粉末进行观察分析,以确定粉末的粒径大小、粉末的表面形状以及元素含量,初步确定成形的工艺参数范围,以制取试样。研究了激光线能量密度对成形构件表面微观形貌的影响;同时也研究了在相同的激光线能量密度下,不同激光功率和扫描速度对成形构件微观形貌的影响。经过分析发现在其他工艺参数不变,激光线能量密度较高的情况下,试件表面存在一些较大的孔隙,但是小气孔在构件内出现的较少;在适宜的激光线能量密度下,即激光线能量密度为0.18J/mm时,成形构件的表面的孔隙率较小。在相同的激光线能量密度下,激光功率为180W,扫描速度为1000mm/s时,所成形构件的表面具有较少的孔隙,成形质量最好。当激光功率和扫描速度较小时,成形件的表面质量最差,在一定范围内,随着激光功率和扫描速度的增加,成形件表面质量越来越好,当质量达到最好后,逐渐降低。其次,研究了不同激光线能量密度下构件的相对致密度和力学性能。在激光线能量密度为0.18J/mm时,成形构件的致密度最佳,能够达到97.76%,同时测得成形构件的表面硬度最好,抗拉强度最好可以达到790MPa,继续增加激光线能量密度,构件的致密度降低,表面硬度和抗拉强度也有所下降。但是当采用的激光线能量密度较低时,成形的金属构件的性能较差。在研究不同激光线能量密度对成形件质量调控的同时,也研究了在相同激光线能量密度下,不同激光功率和扫描速度对成形构件的致密度和力学性能的影响。通过试验可知,在相同的激光线能量密度下,不同的激光功率和扫描速度对成形件的性能有不同程度的影响。在激光功率和相应的扫描速度较小的情况下,成形件的质量较低;当激光功率达到180W,扫描速度在1000mm/s时,成形件的质量最好,其表面硬度和抗拉强度也是最好的,且其抗拉强度可以达到790MPa;当激光功率超过180W时,尽管相应的扫描速度也增加了,但是其成形的质量并未提高,而是逐渐有所降低。最后,选用优化后的工艺参数成形试件,再将其置于1050℃环境下保温30min进行热处理,取出试件分别采用水冷和空冷的冷却方式将其降到室温状态,研究其力学性能变化和断口形貌。在采用空冷的冷却方式下,成形构件的抗拉强度和延伸率比采用水冷的冷却方式获得的构件性能好,但是热处理后的构件的抗拉强度都降低了,延伸率都有相应的提高;SLM成形原件的断裂方式是韧性断裂;试样在热处理后,也呈现为韧性断裂。通过激光成形工艺参数优化对产品质量的调控,得到激光线能量密度对金属成形质量的影响规律,和在相同激光线能量密度下,不同激光功率和扫描速度对成形金属的质量影响规律。为激光选区熔化设备成形316L不锈钢材料确定适宜的成形参数提供参考依据,同时也可以为激光选区熔化设备选取适宜的激光器提供依据。在成形构件表面进行热处理后,成形试样的抗拉强度和表面硬度都明显降低,延伸率有所增加,且成形原件和热处理试样的断裂方式都是韧性断裂。