激光选区熔化技术（Selective Laser Melting,SLM）过程不受零件复杂程度制约,能够实现薄壁、复杂腔型与髓形冷却流道零件等传统制造方式较难加工结构的加工制造。冲压发动机作为典型薄壁结构具有较大的深径比,利用传统制造工艺较难实现。薄壁零件局部温度场呈动态变化、瞬态不均匀等特征,且与实体结构相比,散热面积小、温度变化大、结构刚性差,在成形过程中极易受到温度场变化的影响,因此薄壁结构对于制造工艺以及结构特征的变化十分敏感,在薄壁零件成形过程中每个细微波动都有可能逐层累积,最终影响成形精度和成形质量,甚至有可能导致成形失败。因此,亟需对激光选区熔化成形过程中影响薄壁件成形质量的工艺参数及典型结构特征进行研究优化以提升其制造能力。本文基于有限元数值计算方法,建立了三维瞬态有限元温度场模型和应力场模型,选取合理的热源模型,并解决有限元模拟相变潜热以及材料的非线性等问题,采用“生死单元”技术和子程序参数化语言,进行了 GH3536镍基高温合金激光选区熔化（Selective Laser Melting,SLM）成形过程的温度场模拟。在温度场有限元分析的基础上采用间接热力耦合的方式,实现应力场有限元模拟,在有限元数值计算的基础上进一步开展了试验探究,具体的研究内容主要包括:首先,研究了 GH3536高温合金粉末在激光选区熔化成形单熔道时,工艺参数对熔池尺寸以及温度梯度的影响。研究结果表明熔池尺寸大小与激光功率的大小呈正相关关系,熔池尺寸与扫描速度大小之间呈负相关关系;且在较小的激光功率以及较大的扫描速度下,熔池具有较小的冷却速率。在探究工艺参数对单熔道成形温度场分布影响的基础上,进一步研究了工艺参数以及薄壁件典型结构对于多层单道成形过程中温度场分布的影响,结果表明薄壁件下表面相对薄壁件上表面熔池冷却速率较小,表面粘粉较多,表面粗糙度较大;薄壁件熔化道中间位置熔池的冷却速率随着倾斜角度的减小而减小;且熔池尺寸在SLM成形前几层成形过程中有逐渐增大的趋势,之后逐渐趋于稳定。根据温度场的数值计算结果,采用间接耦合方式,探究了单熔道成形过程中不同时刻应力场分布以及工艺参数对单熔道应力场分布的影响。研究结果表明在激光扫描前进方向即熔池前端热应力较大,激光扫描反方向即熔池后端热应力较小;随着激光功率的增大以及扫描速度的减小,熔池的冷却速率减小,温度梯度减小,热应力逐渐减小;随着激光功率的减小和扫描速度的增大,激光能量密度逐渐减小,热循环退火去应力效果也逐渐减弱。在激光扫描区域中间位置,保持较大的热应力,在远离激光扫描线的区域的两侧,热应力急速减小;在沿激光扫描线方向上,扫描线起始位置和结束位置处热应力较大,中间区域的热应力较小。在单熔道应力场探究基础上,开展工艺参数以及薄壁典型结构对具有单道多层薄壁件成形过程中应力场的探究。研究结果表明,在SLM成形过程中薄壁件上表面相对下表面具有较大的冷却速率而具有较大的热应力,且薄壁件SLM成形过程中的热应力随着成形层数逐渐增加而减小。在有限元模拟的基础上,完成了 GH3536镍基高温合金粉末的SLM成形验证研究,验证了模拟分析结果,并探究了工艺参数以及典型结构特征对成形缺陷、成形精度以及薄壁件粗糙度的影响。研究结果表明在较低和较高的扫描速度下,易发生熔化道翘曲、不连续、端部变粗等成形缺陷;在单道多层成形薄壁件时容易发生锯齿状、翘曲、孔隙率过高等成型缺陷。薄壁件SLM角度成形误差随着激光功率的增大而逐渐减小,表面裂纹数量逐渐增大,表面质量先提高后减小;薄壁件SLM角度成形误差随着扫描速度的增大而逐渐增大,表面裂纹数量逐渐减小,表面质量先提高后减小。在一定工艺参数范围下,表面粗糙度随着倾斜角度的逐渐增大而逐渐减小,随着成形层数的增加而逐渐增大。