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TiAl合金是一种新型高温结构材料,具有轻质、高比强,高耐磨耐温耐腐蚀和抗氧化等优异性能,在航空航天等高端领域具有广泛应用前景。但是,TiAl合金延展性差、断裂韧性低,采用传统工艺难以成形出结构复杂的实用部件。激光选区熔化技术是一种先进金属增材制造工艺,具有短流程、材料利用率高、可成形复杂精细结构等优点,成为当前复杂高性能金属零件成形制造的前沿技术之一。目前,已有研究尝试利用SLM技术成形制备TiAl合金,但总体处于初步阶段,在新工艺下的微观组织和冶金缺陷等方面还有待深入研究。本文以Ti-45Al-2Cr-5Nb和Ti-47Al-2Cr-2Nb两种TiAl合金为制备材料,研究了SLM制备TiAl合金的工艺优化、组织性能以及缺陷机制,以期为SLM成形复杂高性能TiAl合金零件积累机理与技术基础。主要研究内容总结如下:优化了SLM制备Ti-45Al-2Cr-5Nb合金的工艺参数,优化后的工艺参数为:激光功率250 W、激光扫描速度700 mm/s、激光扫描间距100μm、分层厚度50μm,此时试样致密度高达92.51%。合金试样由α2,γ和B2三相组成,上表面呈现为晶粒尺寸从熔敷道边缘至中心依次递减的等轴晶,侧表面呈现出沿制造方向生长的柱状晶。由于晶粒尺寸较传统成形方式更加细小,制件的纳米硬度达到7.74±0.39 GPa,高于传统的离心铸造成形（4.98±0.25 GPa）及热轧成形（6.73±0.34 GPa）。研究了SLM激光扫描间距对制备Ti-45Al-2Cr-5Nb/TiB2合金微观组织的影响规律。随着激光扫描间距从80μm增加到140μm,成形过程中的冷却速率增高,晶粒的平均尺寸随之由4.89μm减小到4.18μm,同时晶粒的取向逐渐由（0001）向（112?1）及（011?1）转变;同时,液相停留时间的减少及重熔区域比例的降低导致大角度晶界比例由91.58%降至87.60%,平均施密特因子也随之由0.395降至0.354,合金抵抗变形的能力增强。研究了SLM激光扫描间距对制备Ti-45Al-2Cr-5Nb/TiB2合金相组成与演变、力学性能的影响规律。结果显示,合金试样由α2、γ、B2、TiB2及TiB组成,随着激光扫描间距由80μm增加至140μm,α→α2+γ得到促进,L+β→α被抑制,使得α2相含量减少而γ相和B2相的含量增大。受到相组成、晶粒尺寸、相对致密度等多个因素的共同作用,随着激光扫描间距的增大,合金试样的纳米硬度和杨氏模量均呈现出先增大后减小的规律,并当扫描间距为100μm时,纳米硬度取得最大值9.41±0.47 GPa。由于TiB2细化晶粒的作用,试样的纳米硬度均高于SLM制备的Ti-45Al-2Cr-5Nb基体材料（7.74±0.39 GPa）。研究了SLM制备Ti-47Al-2Cr-2Nb合金中裂纹的产生机理与抑制方法。制件中的裂纹为冷裂纹,裂纹多起源于试样侧面边缘粉末黏结、缺口等缺陷存在的地方。裂纹形成的根本原因是成形件内部残余应力高于材料的抗拉强度,此外,合金试样内部含有大量的α2脆性相及孔隙,有利于裂纹产生和拓展。随着基板预热温度的提升,一方面,试样内部温度梯度减小,残余应力由267.2±13.4 MPa降低到172.6±8.6 MPa;另一方面,预热导致β相稳定性提高,冷却速率降低,因此L+β→α包晶反应及α→α2+γ共析反应均被抑制,α2脆性相的含量减少。当预热温度达到300℃时,试样中的裂纹数量和尺寸明显得到控制,且试样的相对致密度也由87.64%上升到93.84%。