增材制造技术是近年来国际最热的技术之一，其被寄希望能在世界产生第三次工业革命。同轴送粉激光增材制造是增材制造与激光技术结合的绿色高效的先进技术，是未来的发展方向。在加工制造中激光束与粉末流相互作用效果决定了加工零件的质量和精度，但其作用机理十分复杂，实验检测和过程监控都十分困难，一直是国内外研究的热点和难点。　　为了从理论和实验上指导和优化激光增材制造工艺，本文对激光与金属粉末流相互作用进行了深入研究，分析了其相互作用机理，通过大量实验研究进行验证，并设计了新型的检测系统用于工艺过程的检测和监控:　　1)基于比尔-朗伯定律和米式散射理论分析了激光与粉末流相互作用中吸收、散射和衍射规律，激光的波长、材料的光学常数、粒子直径、粉末流的温度是影响粉末流对激光吸收和散射的重要参数。　　2)建立了粉末流态（形貌和浓度分布）的数理模型，对粉末流浓度分布进行数值模拟，并进行试验验证。结果表明:粉末流的形貌不受送粉量的影响，粉末流的浓度随着送粉量的增加而增加;粉末流浓度中心浓度最大，其横向浓度分布从中心向两边递减。　　3)基于CCD检测技术对粉末流温度分布进行检测，结果表明:高温粉末流是由多束粒子束组成，并且金属粒子吸收和散热都极快。激光功率越高，单位时间内粒子束吸收能量增多，故粉末流整体温度升高，高温区域也增大。粉末流的温度分布与粉末流浓度分布相关，若激光功率足够高，随着粉末流浓度的增加，高温粒子束增多，粒子间传热增加，高温区域在纵向明显延伸。　　4)基于光谱检测技术检测了粉末流的光谱，得到不同工艺参数下粉末流的光谱。建立了一套能检测粉末流透过率、粉末流浓度分布、粉末流中激光在传播方向上的能量分布的多功能检测系统，进行大量检测试验。检测结果表明:激光波长影响了激光与粉末流相互作用的所有物理过程。激光在粉末流中的能量分布跟激光波长、金属粉末性质和粉末浓度有关。总体上随着浓度的增加，粉末流的激光透过率减小，但由于散射和衍射的影响，激光在传播方向上一些区域的透过的能量会增加。