激光粉末床熔融（LPBF）构件的质量很大程度上取决于打印过程中可能出现的各种缺陷。本文通过数值模拟和实验研究了高强铝合金Al2024在LPBF期间复杂的热流传输与缺陷演化现象。开发了一个基于离散粉末的多物理场数值模型获得了激光移动过程中的熔池特性、热循环等关键冶金变量。同时通过实验制备了单熔道、多熔道以及多层试样,验证了模拟结果并进一步研究了裂纹特征。首先发现了两种类型的熔道间孔隙。根据其形成机制,第一种类型呈现为不规则的长条状,第二种类型以近球形形式出现。前一种是由于粉末颗粒的不完全熔化,后一种来源于相邻熔道重叠区域未及时排除的气泡。相比于Al Si10Mg,Al2024温度区间宽且热导率大。在熔化成形过程中需要吸收更多的热量。不充分的能量输入更容易导致Al2024产生未熔合的缺陷。基于不同的扫描策略和相邻熔道的重叠率研究了凝固裂纹的产生和扩展方式。随着相邻熔道重叠率的增加,裂纹的扩展模式由纵向主导模式转变为横向主导模式。横向裂纹的长度和扩展角度随着相邻熔道重叠率的增加而增大。对于横向裂纹主导模式,双向扫描策略产生之字形裂纹,单向扫描策略产生的裂纹扩展方向相近。这些不同的裂纹扩展模式来源于熔池沿扫描方向运动时的局部凝固状态。综合考虑热输入、重叠率和激光扫描策略,提出了对Al2024成形缺陷的消除方法。本文的研究有助于更深层地理解Al2024材料在LPBF过程中的缺陷产生和演化现象,且研究方法可推广到其他材料。