选择性激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术是目前金属增材制造领域最复杂最前沿的制造工艺,受到了广泛关注。目前选择性激光熔化技术还处于研究阶段,研究的材料种类有限。针对Ti6Al4V材料的SLM成形过程中的温度场、应力场分布及演变规律研究还不透彻,扫描路径优化有待进一步的探讨。在钛合金实际选择性激光熔化加工中,由于尖角处温度场分布非常不均匀,所以带尖角截面形状的加工层特别容易发生翘曲变形。为保证SLM加工过程正常进行和提高制件成形精度,必须有效控制其温度场分布。扫描路径合理规划可以有效减小温度场的温度梯度和成形件的翘曲变形。为减小尖角截面的翘曲变形,针对尖角截面的扫描路径优化很有必要。本课题旨在利用数值模拟技术研究SLM工艺在Ti6Al4V金属粉末成形过程中特殊截面形状的最优扫描路径。首先,利用ANSYS有限元分析软件研究SLM技术在Ti6Al4V合金成形过程中的温度演变和熔池形貌,掌握了钛合金SLM成形过程中温度场变化的一般规律,证明了采用列出的工艺参数完全能够制造出理论全致密度的加工件。其次,利用热—结构耦合分析计算出加工件的应力、应变特征。同时对比不同扫描线长度对薄壁零件SLM过程的应力应变影响。结果表明薄壁零件在SLM加工工艺中产生的应变与扫描长度成正比关系。再次,通过实验测量的实际加工零件的应变情况和模拟结果对比不断修正分析模型,使得最终数值分析结果与试验数据基本吻合,得到正确的数值分析模型。通过对实验结果的分析发现:在本文的工艺参数下,最适合薄壁零件加工的扫描长度为5mm,此时收缩率接近于零。最后,利用验证过的数值分析模型分析优化指定截面形状的扫描路径,对比了五种扫描方式形成的温度场的极差、温度标准差、熔化态节点数、最大温度梯度和温度梯度均值,综合分析得出尖角截面形状的最优化扫描路径为内螺旋扫描方式。