ZL114A合金是铸造中非常重要和应用广泛的铝合金材料之一。航空航天领域的许多复杂关键件大都采用的是ZL114A合金构件,其中有一类结构复杂、壁厚差大,不同部位的力学性能要求高的零件,采用传统的铸、锻等材料加工成形困难。而选区激光熔化成形(SLM)技术可根据零件的三维数模,直接快速成形形状任意复杂且高性能的构件。目前铝合金在SLM成形过程中因易氧化、流动性差、较高的激光反射率和热导率等问题,导致铝合金相比钛合金、合金钢等金属的SLM成形更为困难。本文探索性地进行了ZL114A铝合金粉末的SLM成形工艺研究,着重研究了激光功率、扫描速度、扫描间距和铺粉厚度等工艺参数对ZL114A铝合金粉末的SLM成形试样的致密度、显微组织和力学性能的影响规律,另外,从综合SLM各工艺参数的能量密度角度对SLM成形试样组织和性能的影响进行深入分析,并初步探讨了其作用机理。得到了以下主要结论:获得了ZL114A合金粉末的SLM成形的最优成形工艺区域,在激光功率为450W、扫描速度为1000~2500mm/s、扫描间距为0.09mm、铺粉厚度为0.05mm时,其致密度达到99.3%以上。在单工艺参数研究的基础上,进行了激光能量密度的工艺实验,采用SLM成形了水平、竖直方向摆放的ZL114A合金试样,并进行了拉伸试验。结果表明,当能量密度为100J/mm3时,水平摆放下ZL114A合金的SLM成形试样的抗拉强度、屈服强度达到最大,分别为400Mpa、241.7Mpa,延伸率为5.7%;而此时竖直方向上试样抗拉强度、屈服强度分别为317.9Mpa、165.3Mpa,延伸率为5.9%,表现出明显的各向异性。研究还发现,等能量密度条件下,ZL114A合金粉末SLM成形件的力学性能是不相等的。与ZL114A合金铸态的显微组织相比,SLM成形的ZL114A合金试样显微组织晶粒细小,其Si相呈棒状、细小均匀地分布在Al基体中,并将Al基体分割成一个个“岛状”,这极大地提升了试样的力学性能。重熔易导致ZL114A合金显微组织粗大,这是因为粉末在高能激光束的作用下,短时间被多次熔化并凝固,此时热量积聚,温度升高,克服了晶格畸变再结晶,晶粒进一步长大。与ZL114A合金粉末相比,SLM成形ZL114A合金试样的物相基本无变化,主要由Al和Si两部分组成,未发现Mg2Si相,有可能是ZL114A合金粉末中的Mg含量太少所致。对SLM过程中出现的球化、残余应力及氧化等缺陷进行了分析,发现:在激光能量密度为40J/mm3时,试样致密度最高(99.92%),说明激光能量密度大于或小于40J/mm3均会引起不同程度的球化缺陷;大的温度梯度是残余应力产生的主要原因之一,采用tape(带状)模式扫描,可以有效的释放零件内部残余应力;铝合金的氧化主要是因为铝易与成形腔内的氧及合金粉末自身的氧反应,通过往成形腔充入纯Ar等惰性气体可使氧化程度降低。