由于具有高强度而低密度、耐腐蚀等优异的性能,Ti6Al4V在航空航天、生物医疗等领域具有广泛的应用前景。随着轻量化和一体化成型零部件的需求不断增加,零件结构的集成度和复杂度相应提高,传统加工技术受限于其加工原理,不能满足复杂零部件的加工需求。激光选区熔化（Selective Laser Melting,SLM）技术通过点-线-面-体的成型原理,具有极高的加工自由度,特别适合用于复杂结构零部件的制造。Ti6Al4V作为应用最广的钛合金材料,成为激光选区熔化材料的研究热点之一。然而,由于成型过程温度梯度的影响,导致SLM成型Ti6Al4V试样塑性低。同时,SLM成型过程中容易产生微观缺陷,影响了SLM成型Ti6Al4V成型件的应用。本文主要从SLM成型设备、SLM成型Ti6Al4V工艺、热处理三方面对SLM成型Ti6Al4V进行性能调控,进而提高SLM成型Ti6Al4V试样的综合性能。最后,在性能调控的基础上进行SLM成型Ti6Al4V医学应用的研究。主要研究内容如下:1)Ti6Al4V SLM成型设备与软件功能优化。首先,基于现有SLM设备对循环风口结构进行优化,设计了两种循环风口结构,循环风场分布均匀性得到显著改善。其次,通过对成型过程进行在线监控,提高打印过程的稳定性。最后,针对SLM成型Ti6Al4V提出扫描路径规划的9种填充参数约束条件,改善SLM成型Ti6Al4V的成型性能。2)通过SLM成型Ti6Al4V工艺调控,分析了SLM成型Ti6Al4V致密化行为,获得高致密度成型工艺,试样致密度达99.5%以上。在试样的侧面存在与成型方向一致β柱状晶,柱状晶内部包含大量针状马氏体组织。成型态试样在针状马氏体组织的影响下,试样具有较高的强度,而塑性偏低。最高致密度工艺参数下,试样抗拉强度达1210MPa,断后延伸率达8.1%,满足了铸件的工程应用要求。3)针对循环风场不均性对成型质量的影响。通过分析循环风速对试样致密度和力学性能的影响表明,在循环出风口处试样容易受飞溅颗粒沉积的影响而导致孔隙的产生降低致密度和力学性能,而在低风速区域,试样更容易受飞溅颗粒和烟尘的影响导致能量密度不足而产生孔隙。循环气流速度与试样断裂延伸率的皮尔逊相关性系数表明气流速度与断裂延伸率具有强相关性,二者呈正相关关系。4)通过退火热处理对SLM试样进行组织调控,退火热处理后试样微观组织由α′针状马氏体转变为α相和β相组成的混合组织,试样显微硬度和抗拉强度随热处理温度的升高均逐渐降低,而断后延伸率则逐步提高,当热处理温度为950℃时,获得14.1%的最大断后延伸率,较成型态试样提高74%,而抗拉强度仍保持在1000MPa以上,综合力学性能较好,达到了Ti6Al4V锻件的使用要求。5)针对医学应用的中的脊椎植入体和骨盆接骨板进行了应用性研究。通过模型设计-仿真分析-SLM成型对SLM成型Ti6Al4V脊椎植入体进行了验证,SLM成型Ti6Al4V骨盆接骨板的应用从设计-数据处理-SLM成型三部分归纳了相关要点,为后续相关应用工作提供一定参考依据。