增材制造技术变革了传统的减材加工方式,对具有复杂几何特征的零件具有较强的加工适用性,在航空、航天、汽车等领域有广泛的应用前景。选区激光熔化作为增材制造技术中的一种,具有精度高、材料利用率高、污染小等优点,但是由于熔池不稳定流动带来的孔型缺陷和球化效应等问题,以及由剧烈变化的温度场引起的残余应力问题,制约了这项技术的广泛应用。因而研究孔型缺陷、球化效应产生机理及准确获取温度场信息,对发展选区激光熔化技术具有重要意义。本文采用离散单元法建立了粉末尺度下的铺粉模型,采用有限体积法建立了熔池流体力学模型和粉层尺度下的温度场模型,利用多尺度建模方法对选区激光熔化过程进行模拟仿真。研究不同底面条件下铺粉后粉末分布情况,使用平均配位数和堆积密度表征粉床的致密度,将铺粉模型模拟结果导入到熔池流体力学模型中预测熔池流动行为;使用堆积密度求解粉层热导率,研究激光功率对温度历程的影响。采用激光共聚焦显微镜和超景深显微镜观测增材件表面成形形貌,采用红外测温试验测量选区激光熔化过程温度历程,验证多尺度模型的可靠性。通过对熔池流动行为的理论及实验分析,建立了熔池流动行为与熔道间未熔合孔洞、球化效应的关系。研究结果表明,增材底面相比平坦底面具有更致密的粉末分布,但增材底面上的熔池流动不稳定,易产生球化;熔道间未熔合孔洞多数位于熔道颈缩处。本文研究内容对选区激光熔化多尺度建模方法的提出和孔型缺陷、球化效应、温度演化过程的研究具有一定的指导意义。