Zr基非晶合金是一种具有短程有序而长程无序结构特点的金属合金,具有高强度、高硬度、良好的断裂韧性等优异的力学性能和抗腐蚀性能,引起了科研人员们极大的研究兴趣。但是,传统的铜模吸铸等方法在制备块体非晶合金时虽然具有较高的冷却速度,但是仍然存在临界尺寸的限制,且由于非晶合金硬脆的特性,在后续加工中不容易成型为复杂几何形状的部件,上述两个问题严重地制约了非晶合金在实际工程领域中的的应用。选区激光熔化技术具有高冷却速度、小熔池堆叠成型的特征,有望突破目前传统方法制备块体非晶合金时所存在的尺寸限制和难以成型为复杂几何结构的问题,为促进块体非晶合金在实际工程领域中的应用发展创造一条新的途径。本文选择Zr-Fe-Cu-Al体系非晶合金进行增材制造,针对块体非晶合金所面临的玻璃形成能力和热稳定性的共性问题,在已有的非晶合金体系中采用机器学习的方法对合金成分进行了优化,并采用实验的手段对计算结果进行了验证。针对选区激光熔化中的成性/成型共性问题,对不同升温速率下的Zr-Fe-Cu-Al体系非晶合金结晶行为进行了研究,探索块体非晶合金选区激光熔化方法制备的可行性后,对选区激光熔化过程中产生缺陷的成因以及控制工艺进行了较系统的研究。在此基础上实现了对Zr60Fe10Cu20Al10块体非晶合金制备,块体样品保持了非晶合金优良的力学性能和抗腐蚀性能。主要研究结果如下:通过随机森林和BP神经网络的方法建立了针对是否能够形成非晶状态和玻璃形成能力大小的两个问题的分类模型,采用这些模型筛选得到了大量的高玻璃形成能力的新成分,对其中的Zr64Fe1.5Cu24.5Al10,Zr63Fe2.5Cu23Al11.5两种新的合金成分进行实验验证,通过熔炼铸造的方法得到的这两种新成分以及不同直径的Zr-Fe-Cu-Al体系合金棒料采用XRD,DSC等分析,确认了由计算所得的Zr64e1.5Cu24.5Al10,Zr63Fe2.5Cu23Al11.5成分具有更强的玻璃形成能力,更容易制备高非晶含量的块体样品。采用DSC研究了 Zr60Fe10Cu20Al10和Zr63Fe2.5Cu23Al11.5非晶合金在不同升温速率下的结晶过程,发现形核主导了这两种合金的大部分结晶过程,采用原位透射电镜对加热过程中Zr60Fe10Cu20Al10非晶合金的结晶过程进行了观察,得到的结果与通过理论计算推导得到的结晶过程一致。采用激光重熔对熔炼铸造制备的Zr60Fe10Cu20Al10非晶合金与激光的相互作用进行了研究,在不同的激光曝光时间以及激光功率参数下,块体非晶合金所产生的晶体晶粒尺寸以及晶体相分布状态与有限元模拟的的结果一致。即随着激光曝光时间的延长或激光功率的增加,非晶合金的晶体相含量增加,且产生晶体相的位置主要集中在激光作用的热影响区位置。采用单层铺粉的方法在不同工艺条件下制备了单道次熔凝和单层熔凝样品,获得了减少球化现象的工艺窗口,通过计算所用成分熔滴的完全铺展时间减少球化指导了工艺优化;对于制备的块体样品的孔洞缺陷进行了表征,对不同工艺参数调整对孔洞的影响进行了解释,明确了减少孔洞的工艺参数调整方法;根据裂纹产生的形态,解释了其产生的原因,并通过解释温度梯度是本研究中残余应力的主要来源,提出了通过降低温度梯度从而抑制裂纹产生的方法。采用选区激光熔化制备了 Zr60Fe10Cu20Al10非晶合金。通过对激光工艺参数的摸索,得到了制备超临界尺寸的块体非晶合金所需的工艺参数窗口,同时对工艺参数进行优化消除了样品中裂纹以及孔洞等缺陷,通过调整工艺参数还可以对晶体相的含量进行调控以达到所需的性能。通过对选区激光熔化样品的力学性能和抗腐蚀性能进行测试可知,选区激光熔化所获得的大尺寸Zr60Fe10Cu20Al10非晶合金在保持了良好的抗腐蚀性能的前提下具有较铸造态样品更好的变形能力。