激光选区熔化（Selective Laser Melting,SLM）是一种极具应用前景的金属增材制造技术,特别适用于成形自由度高、精度高的复杂结构零件。但是SLM技术因其单点高能量输入的工艺特点,成形过程中难以避免局部热量积累、温度梯度大甚至导致制件翘曲变形、开裂等问题,制约了该技术的发展。在SLM成形过程中,激光扫描路径规划和能量输入控制是均衡成形层温度场、避免应力集中、防止变形开裂的有效措施。而传统路径规划方法和激光工艺参数是在SLM成形前预先设置的,因此难以应对SLM设备工况与复杂零件成形过程中的热量积累等个体差异。为此,本文针对上述问题,提出了基于成形层温度场检测的激光选区熔化实时扫描策略,包括实时路径规划方法和激光功率控制策略,得出结论如下:实时路径规划方法是将待扫描区域分区划分并存储相关路径信息,在扫描过程中基于各区域的实时温度均匀性进行扫描顺序的在线规划,可在激光扫描过程中调节各区域温度,均匀成形层温度场;激光功率控制策略通过逐层减小激光功率初始值以补偿热积累量,并通过稳态控制与模糊控制并行的双模态功率控制算法在成形中实时调控激光功率,稳定扫描区域温度场,进一步提高成形层温度场的均匀性。通过异常监控进行缺陷预判和检测错误处理,保证系统运行的稳定性和可靠性。本文在课题组已有增材制造软件体系结构的基础上,构造了新的数据处理与控制流程,设计了基于温度场检测的SLM工艺控制软件,该软件包括工艺规划和控制系统两部分,通过线程同步模型实现实时温度采集-规划控制的多线程协同功能,在工艺规划中新增实时路径规划方法,在控制系统中新增温度采集和激光功率控制模块,更换激光扫描、运动控制模块以满足设备硬件配置要求,并保证软件的可扩展性和适配性。采用SLM成形316L不锈钢制件,分析制件的温度场及残余应力分布情况,研究结果表明:所提出的实时路径规划方法可显著提高成形层的温度均匀性,减缓成形件局部应力集中、残余应力大的问题;激光功率控制策略可有效缓解成形层热积累和扫描区域温度不稳定问题;并能根据异常温度分布预判成形缺陷。本研究为进一步提升SLM成形质量提供了算法及软件平台借鉴。