激光金属直接制造(Laser Metal Direct Manufacturing, LMDM)是近年来在激光熔覆技术基础上融合快速原型技术而发展起来的一种先进制造技术。由于其能够实现任意自由成形高性能、复杂结构及致密金属零件的快速、无模具、近终形制造,在航空、航天及汽车等高新技术领域具有广泛的应用前景,因此对该技术的研究已成为近年来的热点。本文通过对激光金属直接制造过程的数值分析,获得了其主要工艺参数,如激光功率、扫描速度及送粉流量等对熔池尺寸的影响规律,并通过试验研究,采用正交实验方法,获得了满足设定条件较优的单道熔覆工艺参数；建立了薄壁零件在累加过程中的有限元分析模型,针对成形过程的动态累积特点,利用ANSYS“生死单元”技术实现了对激光金属直接成形过程由点到线再到面的累加过程；进行了薄壁零件成形过程中温度场的数值分析,获得了熔池温度场恒定条件下,激光功率随加工层数的变化规律；利用该变化规律,进行了逐层降低激光功率的成形试验,结果表明：与恒功率成形相比,所成形薄壁零件壁厚均匀,尺寸精度高。另外,通过对激光金属直接制造薄壁零件过程中的温度场及应力场分析表明,在薄壁试件逐层累加过程中,能量累积造成熔覆层在薄壁的两端及中间区域的热应力较大,是导致薄壁两端产生翘曲及中间出现裂纹的主要原因。