增材制造由于其具有的制造自由度高、原材料利用率高、产品开发周期短等优点,在众多领域得到应用,因而同时对于增材制造材料的成型质量和性能也有相应需求。但由于增材制造工艺过程的复杂性,当前相关研究对增材制造材料的成型过程控制及对材料微观结构与性能之间的深层次基础关系尚不够明确,对于增材制造的更好应用产生阻碍。而本论文主要聚焦于增材制造316L不锈钢成型工艺、材料结构及材料性能,从宏观的成型缺陷,到材料熔池特征,再到熔池内部的亚结构,对增材制造316L不锈钢材料微结构的特征进行表征、探讨微结构与材料性能间的关系,为增材制造316L不锈钢材料性能控制提供参考。不同的增材制造成型设备往往存在一定的差异性,因此本研究首先探究了实验所使用设备的成型工艺,排除易产生开裂翘曲缺陷以及较低致密度的工艺参数,得到实验设备较佳的工艺参数范围;在优化的工艺范围内探究工艺参数对于材料熔池形貌尺寸结构进行表征、统计,并结合材料的静态拉伸性能,探究熔池结构与材料性能的相关性;在熔池结构与性能关系探究的基础上,进一步对熔池内部亚结构的性能进行测试分析,探讨其中存在的微结构与微区性能关系。本论文的主要结论如下:（1）在不同的成型工艺下,进行实验样品的打印成型,对各参数下成型样品的变形翘曲、致密度情况。工艺参数的主要选择及优化工艺为:铺粉层厚依据粉末材料的尺寸特征以及打印效率等因素进行确定为40μm;扫描间距的选择要依据单道熔池的宽度决定,本实验中在150～450W的激光功率和500～1300 mm/s的激光扫描速率范围内,熔道的单道宽度范围在67.43～145.32μm之间;在低激光功率和高扫描速率时样品容易出现翘曲、变形甚至无法成型的现象,在高激光功率和低扫描速率下样品会出现开裂等缺陷;对比了不同体能量密度下样品的致密度变化,结果表明在体能量密度低于70 J/mm~3时,样品的致密度变化随体能量密度的增大出现较快速的提升;在70～170 J/mm~3体能量密度范围内,样品的致密度变化也与体能量密度成正比,但变化比较小,整体呈稳定状态;在体能量密度大于170 J/mm~3时,样品的致密度出现跃升阶段。（2）选区激光熔化316L不锈钢在体能量密度从92.59 J/mm~3增大到162.04 J/mm~3的过程中,样品的抗拉强度先增大后下降,体能量密度为145.83 J/mm~3时抗拉强度达到峰值498.48 MPa;熔池的形貌和尺寸与体能量密度相关,熔池近似面积随体能量密度提高先增大后降低,统计发现熔池近似面积的变化趋势与抗拉强度变化趋势呈现正相关性;选区激光熔化316L不锈钢在拉伸过程中会沿熔池边界发生破坏,熔池近似面积越大,熔池边界占比小,样品的抗拉强度相对较高;通过调整工艺参数能够控制打印的体能量密度,进而调控选区激光熔化316L不锈钢的熔池尺寸等熔池形貌特征,进一步可以调控选区激光熔化316L不锈钢的微观组织、改善材料性能。（3）对选区激光熔化316L不锈钢熔池内部亚结构进行表征观察,结构表明熔池内部有更细小的亚结构存在,且亚结构的形貌特征并不完全一致,主要可以分为近似等轴的胞状晶、拉长胞状结构以及长条状的柱状晶;分别对不同尺寸的近似等轴胞状晶进行纳米压痕实验,结果表明,胞状尺寸的大小与纳米压痕结果有明显的相关性,随胞状尺寸从0.4949μm增大到0.6503μm,纳米压痕的硬度降低0.24GPa;对等轴胞状晶、拉长胞状晶和柱状晶分别进行纳米压痕测试,相关实验数据表明随胞状结构与观测面夹角的增大,也即由长条柱状向等轴胞状转变过程中,压痕硬度值呈上升趋势,在胞状直径相近的情况下,等轴胞状结构比柱状结构的硬度的提升达到13%;对胞状结构进一步的表征分析,发现其胞状边界有大量的位错存在,正由于胞状边界出密集位错的存在,使得胞状结构相对于柱状结构表现出更优异的性能。