激光选区熔化（SLM）3D打印技术是一种极具发展潜力的先进增材制造技术,它具有制造周期短、加工精度高等优势,特别适用于加工形状结构复杂的金属零件。然而在实际生产中,SLM技术因其加工工艺的特点,打印过程中难免会出现热量积累,导致零件局部温度过高,缺陷增多,使其打印质量降低,这严重制约了该技术的应用。为此,本文针对激光选区熔化3D打印过程出现的热积累问题进行研究,主要内容如下:（1）以18Ni300马氏体时效钢作为打印材料,进行了3D打印过程的热积累实验,研究了层间冷却时间和激光功率对打印试件致密度、尺寸偏差、硬度及拉伸性能的影响。结果表明,随着层间冷却时间的减少和激光功率的增大,热积累效应逐渐增强,导致试件的打印尺寸减小,硬度明显下降、抗拉强度与屈服强度降低,致密度随打印高度增加略有下降。增加层间冷却时间后,热积累效应减弱,打印试件尺寸偏差减小,硬度普遍提升,拉伸性能更佳。整体来看,层间冷却时间对热积累程度的影响更大。（2）基于ANSYS Workbench Additive有限元分析软件,综合考虑对流传热、材料物性参数随温度的非线性变化等因素的影响,利用移动热源及生死单元技术,建立了激光选区熔化3D打印过程的温度场有限元模型,着重研究了层间冷却时间对试件温度场的影响。结果表明,随着打印高度增加,打印层温度上升,热影响区增大,试件热量积累逐渐增多,层间冷却时间越短,热积累越严重。（3）基于热弹塑性理论,以温度场的计算结果为依据,利用ANSYS软件热-结构耦合的分析方法,对激光选区熔化3D打印过程的应力场进行了模拟分析。结果表明,随着层间冷却时间的减少,试件表面的高应力区域增大,选择适当的层间冷却时间,有利于释放试件内部的残余应力。试件沿打印高度方向的塑性应变较大,增加层间冷却时间可使试件的变形减小,打印质量更好。（4）针对3D打印过程的热积累问题,采用激光功率梯度递减方法或冷却增强方法都可以有效减缓打印试件的热积累,使其力学性能提升。（5）针对3D打印随形冷却模具零件出现的热积累问题,对不同打印工艺下零件的温度场和应力场进行了模拟分析,并进行了打印实验。结果表明,在基板未预热条件下,打印零件温度分布的均匀性较差,热积累效应影响明显,冷却后零件内部的残余应力较大,打印质量较差。在基板预热150℃条件下,热积累效应的影响减小,冷却后零件内部的残余应力减小,打印质量更好。