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激光选区熔化(SLM)作为目前激光粉末增材制造中最具有发展前景的技术,已被广泛应用于医疗、航空、航天等领域,尽管在机械性能方面取得了进步,但是成形试件的表面粗糙度依然很大,仍达不到精加工的要求,为了满足一些工艺需求现在多采用喷砂等后处理的方法降低试件表面的粗糙度,但对于结构复杂或微形结构件来说十分困难。为了使SLM成形试件达到精加工水平,减少试件成形周期,通过参数控制降低试件表面粗糙度是有必要的。本文主要通过SLM实验采用316L不锈钢金属粉末成形带有60o倾斜角度的六面体试件,研究各面粗糙度形成的原因,并采用激光重熔技术降低试件表面的粗糙度,观察改善效果。利用数值仿真分析熔道形成过程,分析熔道成形规律,探索通过优化参数降低粗糙度的方法。本文的研究工作包括:(1)用SLM实验在不同激光能量密度下成形试件,分析不同能量密度对上表面微观形貌的影响。(2)通过光栅式、条纹式和棋盘式三种不同的填充图案对上表面进行一次激光重熔,通过观察表面重熔后的表面形貌,分析重熔的效果和重熔后影响粗糙度的原因,并建立上表面粗糙度的简化模型。(3)通过观察垂直侧面的微观形貌,建立垂直侧面粗糙度的简化模型,提出降低垂直侧面粗糙度的方案。观察不同轮廓偏移量轮廓重熔后的垂直侧面、下斜侧面和上斜侧面的微观形貌,分析轮廓重熔改善侧面的效果。(4)采用离散元法考虑颗粒的直径分布和碰撞建立316L金属粉末床;利用流体动力学考虑熔池的蒸发、浸润、反冲压力、Marangoni剪切力、自由界面的热辐射、热对流、激光在粉床中的反射和折射等物理现象,建立激光选区熔化的三维介观模型。(5)利用流体动力学仿真分析不同的激光功率和速度下熔池中的反冲压力、Marangoni流动等物理现象对熔池演化的规律,得出熔池演化对凝固后单层单道熔道形貌的影响规律,为进一步优化激光参数降低试件表面粗糙度提供参考。