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Cu-Al-Ni-X系形状记忆合金（Shape Memory Alloys,SMAs）是一类具有较高相变温度和热稳定性的铜基形状记忆合金,其相变温度可在-180400℃内可调,具有良好的高温应用潜力。利用铸造方法成形时容易引入杂质,且合金晶粒粗大、材料脆性严重。激光选区熔化（Selective Laser Melting,SLM）方法是金属增材制造工艺之一,它利用高能束激光逐点、逐层熔化微细金属粉末,可制造复杂精细金属零件。SLM过程中材料冷却速率可达106108℃/s,具有明显快冷特征,易形成微细晶粒,有利于提升合金性能。鉴于成形复杂结构和优异冶金特性,本文探索利用SLM制备Cu-Al-Ni-X系形状记忆合金,研究新型工艺下铜基记忆合金组织和性能特征及工艺规律,为SLM成形复杂铜基记忆合金零件奠定理论与技术基础。以Cu-13.5Al-4Ni-0.5Ti预合金粉末为原材料,Ti元素的加入以期细化晶粒。论文主要发现与结论总结如下:（1）通过分析不同激光功率和扫描速度下熔化道的连续性、平展性以及球化情况,块体致密度以及合金微观结构,确定了SLM成形Cu-13.5Al-4Ni-0.5Ti记忆合金最优工艺参数:激光能量密度约为107 J/mm3（功率310 W,扫描速度800 mm/s,层厚0.04 mm,扫描间距0.09 mm）。最高致密度超过99%,过高或过低的能量密度都会导致合金内部产生孔隙或球化。当扫描速度为600700 mm/s时,试样的致密度随着激光功率的增加而显着降低,但随着扫描速度的增加而增加。因为高功率和低扫描速度的工艺参数组合使得激光能量密度过高,容易使金属溶液由于熔池温度过高而产生沸腾,这会导致金属液滴飞溅并最终在样品中冷却、收缩形成孔隙,导致试样致密度降低。当扫描速度提高到800900 mm/s时,试样致密度超过99%,随激光功率和扫描速度而略微变化。此时,激光能量适合于完全熔化粉末以形成连续的熔池。（2）基于上述优化工艺参数,研究了SLM制备Cu-13.5Al-4Ni-0.5Ti合金的相组成以及微观组织。与同质铸件组织相比:由于SLM过程中熔体快速的冷却速度,SLM制备的Cu-13.5Al-4Ni-0.5Ti合金中α相和γ2相析出被抑制,仅产生β1’马氏体相;平均晶粒尺寸43μm,只有铸造组织的1/10;马氏体呈板状和针状,在晶粒内交错生长;同时,还发现了呈颗粒状的Cu2TiAl相,尺寸约为2050 nm,弥散分布在基体表面,阻碍晶粒长大,具有细化晶粒的作用。（3）SLM制备的Cu-13.5Al-4Ni-0.5Ti合金在常温下的硬度（267.1289.1 HV）高于铸造合金30 HV,断裂延伸率（7.63±0.39%）较铸造合金提高了5.41%,但抗拉强度（541±26 MPa）降低了12%。SLM的高冷却速率以及Ti元素的细晶作用导致合金晶粒被细化,同时,高的冷却速率导致脆性的γ2相析出被抑制,因此合金的硬度和断裂延伸率被提升,而试样内部孔隙的存在导致试样的抗拉强度降低。DSC实验结果表明:合金的马氏体相变开始温度Ms约为83℃,说明合金在常温下为马氏体相,具备在高温下构建形状回复的可行性。300℃高温拉伸强度超过600 MPa,延伸率达12%,表现出良好的高温应用潜力。另外,通过形状回复实验表明:合金在变形范围内的形状回复率接近90%,验证了材料的记忆特性。（4）SLM成形了Cu-13.5Al-4Ni-0.5Ti记忆合金复杂多孔结构,多孔结构体积分数10%,空间尺寸为25 mm×25 mm×12.5 mm,单元尺寸分别为3.5 mm、4.5 mm和6.5mm。所制备的复杂多孔结构无明显缺陷,成形尺寸的平均偏差+0.168/-0.057 mm。孔隙率相同,单元尺寸越大,多孔结构受力过程中的应力应变集中水平越低,压缩性能越好。其中体积分数为10%,单元尺寸为6.5 mm的多孔结构的压缩强度为9.45±0.23MPa,弹性模量6%左右,弹性模量249±0.23 N/mm2。研究初步验证了SLM成形复杂Cu-13.5Al-4Ni-0.5Ti记忆合金零件的可行性。