钛及钛合金由于其比强度高、密度小等优点被广泛应用于航空航天、生物医疗等其它领域,然而由于高额的生产制造成本和较低的材料利用率限制了高端复杂钛合金零部件在这些领域中的进一步应用。激光立体成形技术可以实现金属零件的快速、近净成形且生产成本低、周期短,因而使得激光立体成形钛合金得以迅速发展。然而,大量的研究表明激光的超常冶金行为以及复杂的热循环特性,使得激光立体成形钛合金凝固组织通常呈现外延生长的粗大β柱状晶和晶内针状的α′马氏体组织特征,导致了激光立体成形钛合金室温力学性能上常表现显著的强塑失配特征。因而,改善激光立体成形钛合金的显微组织和室温力学性能具有重要的研究意义。目前改善激光立体成形钛合金显微组织和室温力学性能的工作主要集中在工艺优化、后热处理和新材料研发等方面。然而大多数的研究由于受到钛合金成分的限制很难进行大幅度的提升和改善,因此需要对现有的合金提出进一步的成分改进方案,研发出更多的适用于激光立体成形技术的专用钛合金新材料。本研究在常见的Ti-6Al-4V（Ti64）合金基础上,基于Cr和Mo元素的固溶强化效果和同步调控钛合金晶粒和晶内组织的作用,采用合金成分设计的方式研究Cr添加量一定时,不同Mo添加对激光立体成形Ti64-2Cr-x Mo（x=0.5,1,2,3）合金显微组织和室温力学性能的影响,结合图像表征技术探讨钛合金显微组织与室温拉伸性能之间的关系。在此基础上,针对外延生长的原始β柱状晶各向异性劣势,初步探索了激光立体成形Ti64-2Cr-2Mo合金原始β晶粒形貌的等轴化调控。主要结论如下:（1）研究了Cr添加一定时,不同Mo添加量对激光立体成形Ti64-2Cr-x Mo合金凝固组织的影响,结果表明激光立体成形Ti64-2Cr-x Mo钛合金的凝固组织均由外延生长的柱状晶和顶部细小等轴晶组成。当Mo添加量从0.5 wt.%增加至1 wt.%时,顶部等轴晶层厚度显著增加,由～800μm显著增加至～1500μm,等轴晶和外延柱状晶的平均晶粒尺寸逐渐减小;而当Mo添加量从1 wt.%增加至3 wt.%时,等轴晶层厚度、等轴晶和柱状晶的平均晶粒尺寸均保持不变。值得注意的是,本研究中在Ti64合金的基础上添加2wt.%Cr和不同含量的Mo,Ti64-2Cr-x Mo（x=1,2,3）合金的顶部等轴晶层厚度相对于传统的Ti64合金显著增厚（超过1.5 mm）,表明激光立体成形Ti64-2Cr-x Mo（x=1,2,3）合金具有较大的凝固组织调控空间。（2）研究了不同Mo添加对激光立体成形Ti64-2Cr-x Mo合金晶内组织的影响,结果表明激光立体成形Ti64-2Cr-x Mo合金晶内组织呈现编织状的针状α板条分布于β基体内的特征,且随Mo含量增加,晶内相发生由α+β+α′→α+β+α′+α″的转变。α板条的平均宽度Wα、平均长宽比Rα和α相的体积分数Vα均随Mo含量增加而呈现逐渐递减的趋势。此外,在Ti64-2Cr-0.5Mo、Ti64-2Cr-1Mo和Ti64-2Cr-2Mo合金中的原始β晶粒内出现了α的12种变体,且取向比较随机,而在Ti64-2Cr-3Mo合金中仅出现8种α变体,表明激光立体成形Ti64-2Cr-3Mo合金晶内具有明显的α变体占优现象。（3）评价了不同Mo添加对激光立体成形Ti64-2Cr-x Mo室温力学性能的影响,结果显示激光立体成形Ti64-2Cr-x Mo合金的显微硬度和强度均随Mo含量增加呈现先缓慢增加后急剧增加的趋势,尤其在Ti64-2Cr-3Mo合金中由于大量α″马氏体的形成导致合金呈现高强度和高硬度的特征。此外,激光立体成形Ti64-2Cr-x Mo合金获得了强塑适配（x=0.5,1,2,抗拉强度＞960 MPa,延伸率＞13%）和高强低塑（x=3,抗拉强度＞1240MPa,延伸率～3%）2种不同性质的室温拉伸性能结果,尤其在Ti64-2Cr-0.5Mo合金中获得了抗拉强度～960 MPa和延伸率～19%的优异室温拉伸性能。（4）探索了激光立体成形Ti64-2Cr-2Mo合金β晶粒形貌的等轴化调控,结果表明,调控后的合金原始β晶粒尺寸由原来～980μm的粗大柱状晶转变为～220μm的细小全等轴晶。室温抗拉强度提高了约～100 MPa,延伸率仅降低了～2%,分析原因在于:全等轴晶的获得使得合金强度提升,但同时由于晶内组织中细长的针状α导致合金塑性略有下降。