金属增材制造作为一种发展迅速的数字化、智能化的先进制造技术,具有制造周期短、材料利用率高、不受构件形状复杂程度约束等优点,可以直接成形出任意复杂结构且良好性能的金属零件,在船舶与海洋工程领域的零件制造中具有巨大应用潜力。采用增材制造工艺成形该类零件时,加工过程中持续的快速熔化和凝固导致在零件内部产生残余内应力,这将在成形过程中导致构件形变和开裂,也会降低成形构件的力学性能和该类零件在海洋环境使用过程中抗应力腐蚀的能力,是长期制约金属增材制造构件广泛应用的瓶颈性问题。超声冲击处理是一种有效消除机械零件中残余应力的方法,在工业上广泛用于去除焊接结构中的残余应力,也可作为激光选区熔化成形试件的一种后处理工艺。相比较于其他处理工艺,超声冲击处理具有灵活方便、绿色环保、和成本低等优势。本论文通过实验和数值模拟的方法研究了激光选区熔化成形铝合金试件的超声处理过程,试样通过激光选区熔化成形设备制造,并在其上表面进行超声冲击处理。利用X射线衍射法对冲击前后试样残余应力进行测量,揭示了超声冲击处理降低激光增材制造构件残余应力的趋势。在超声冲击过程中,冲击针与试样的接触时间极短,单次冲击的接触时间周期仅为微甚至毫秒,冲击针与试件之间的撞击属于高速瞬态非线性的过程,作用过程中冲击力、接触面积大小、压力分布等参数都难以通过实验和理论的方法进行预测。所以,在进行实验研究的基础上,利用有限元模拟方式分析超声冲击处理对激光选区熔化成形试样残余应力场的影响是一种有效的研究手段。首先进行试件激光选区熔化成形热力耦合过程的数值模拟仿真,以便获得成形试件内的残余应力分布,分析成形试件内部应力场的分布规律,为进一步分析超声冲击处理对试件应力场的影响规律打下基础;在此基础上建立成形试件超声冲击的瞬态动力学有限元仿真模型,进而分析超声冲击对试件残余应力分布的影响。模拟中残余应力作为预应力施加在试件上,试件采用Johnson-cook弹塑性本构模型,通过霍普金森压杆实验获得试样的动态应力-应变关系数据,对数据进行拟合确定Johnson-cook弹塑性本构模型中的相关的参数。研究了超声冲击参数对激光选区熔化成形AlSi10Mg铝合金构件应力场的影响。利用已经被实验验证计算结果可靠的超声冲击对激光选区熔化成AlSi10Mg铝合金构件应力场影响的数值模拟模型,在振幅杆上施加的的不同冲击频率、振幅、时间等超声冲击参数,对构件应力场变化进行分析,从而确定超声冲击参数对激光选区熔化成形AlSi10Mg铝合金构件应力场的影响;同时,提取冲击针的冲击速度-时间曲线和位移-时间曲线,分析冲击频率和振幅对应力场影响的作用机理。对超声冲击前后激光选区熔化成形AlSi10Mg铝合金试件进行电化学腐蚀实验,获得试样的极化曲线和电化学阻抗测试Nyquist曲线,通过对极化曲线和电化学阻抗测试Nyquist曲线分析可知超声冲击处理可以提高激光选区熔化成形AlSi10Mg铝合金构件抗应力腐蚀的能力。利用X射线衍射法和维克氏硬度仪对成形试样与冲击处理后试样的残余应力和硬度进行测试,并通过扫描电镜观察腐蚀实验前后试样的微观结构,从而对其作用机理进行分析。