激光选区熔化成形技术作为一种近净成形的增材制造技术，可实现复杂结构零部件高精度成形。为此，结合激光选区熔化实际应用中发现的问题，总结了激光选区熔化成形工艺的零部件设计准则，包括变形、粉料去除、支撑去除、扫描策略、设备加工能力、加工余量等，同时，结合实际应用情况，进一步分析了应力收缩线形成机理及常规应力分布规律。该研究为设计人员进行零部件设计、模型优化提供了依据。

通过改变成形工艺参数及热处理温度，对激光选区熔化TC4钛合金的成形质量进行了优化研究。结果表明，在试验选取的工艺参数下，均可成形得到致密度高于99.90%的钛合金试块。当铺粉层厚为40 μm、激光功率为200 W、扫描速度为1500 mm/s、扫描间距为0.065 mm时，致密度最高，可达99.993%。采用该参数成形的试块，其抗拉强度达1149 MPa（X/Y向）/1111 MPa（Z向），但塑性较低［8.1%（X/Y向）/5.1%（Z向）］，这与组织中存在的大量马氏体α'相有关。经热处理后，组织中的马氏体α'相逐渐分解为（α+β）相，在950 ℃时完全分解。随着热处理温度从650 ℃逐渐升高至950 ℃，试样强度逐渐下降、塑性逐渐升高，退火温度为950 ℃时，试样强度降为热处理前的78.9%（X/Y向）/80.5%（Z向），但延伸率提高了103.7%（X/Y向）/152.9%（Z向）。

以金属粉末为焊料, 研究了Ti3Al基合金与GH4169高温合金异种材料之间的激光焊接, 分析了接头各区域的微观组织, 并测试了接头截面不同区域的显微硬度以及接头的室温拉伸强度。研究结果表明, 当焊料为单一的Ti-Ni-Nb粉末时, 接头的平均室温抗拉强度为129 MPa, 焊料与两种母材的界面均没有生成反应层, 焊缝的成分主要为Ti-Ni-Nb相、Nb-Ti固溶体及析出的Nb, 焊缝与母材界面的显微硬度高于焊缝中心及母材的; 当焊料为Ti-Nb/Ti-Ni-Nb/Ni-Cu三种粉末的复合焊料时, 接头的抗拉强度增大至180 MPa, 接头中主要元素的含量随焊料成分的不同沿焊缝逐渐发生变化, Ti3Al/Ti-Nb界面具有较高的显微硬度, Ti-Nb区和Ti-Ni-Nb区的硬度值高于Ni-Cu区的。