激光沉积成形技术是以粉末与激光同步的方式,通过激光熔化金属粉末并快速凝固逐层沉积,依据模型数据一步完成制造金属零件的技术。其特色之处是能够直接成形,普遍应用到航空、航天等高端制造领域。钛合金作为制造航空、航天零件常用的金属材料,但其属于难加工材料,且制造的零件结构复杂,给传统的制造手段带来了挑战。激光沉积成形技术可以快速制造钛合金零件,并可修复受损的钛合金零件,具有广泛的应用前景。激光沉积成形过程温度呈现由中心向四周不均匀立体分布,会产生巨大残余应力,造成裂纹和变形等缺陷。因此,本文针对激光沉积过程中变形等缺陷问题,借助数值仿真的方法,分析沉积过程中的温度应力分布规律,并揭示变形机理;以薄壁结构钛合金零件为对象,进行激光沉积修复薄壁结构钛合金零件性能调控研究。针对激光沉积成形过程中温度实时监测困难的问题,采用ABAQUS有限元软件,综合考虑材料物理力学性能参数,建立单道激光沉积数值仿真模型。对单道激光沉积Ti-6A1-4V温度、应力数值模拟,并进行试验验证。借助数值仿真模型,分析激光功率等工艺参数与激光沉积过程瞬态温度和残余应力的映射关系。综合考虑稀释率和残余应力,获得了钛合金激光沉积的最佳工艺参数,为后续薄壁结构的激光沉积和修复提供了指导。采用激光沉积成形技术修复钛合金损伤薄壁结构零件。建立钛合金薄壁结构激光沉积修复数值仿真模型,揭示应力变化规律和变形机理,为钛合金薄壁结构激光沉积修复应力与变形调控提供理论指导。针对典型钛合金薄壁结构光沉积成形修复变形问题,采用预热处理和添加约束的策略进行应力变形调控,最终优选出最佳方法。