在对激光选区熔化成形Ti-6Al-4V试样静态力学性能测试和分析的基础上，研究激光选区熔化成形Ti-6Al-4V试样在循环载荷下，表面缺陷、内部缺陷和微观组织对疲劳性能的影响。采用刚度拟合疲劳周期方法，获取试样在疲劳周期各阶段的循环周次，发现在疲劳源形核阶段试样疲劳寿命产生差异。直接成形试样的表面黏粉现象严重，在表面形成多个疲劳源，导致疲劳寿命很低。抛光处理可以降低表面粗糙度，退火处理可以改善试样微观组织结构，提升试样疲劳性能，但是表面处理后，内部缺陷暴露在表面，不同类型和不同尺寸的缺陷形核疲劳源周期差异很大，导致疲劳性能呈现较大的离散性。

研究了退火、两相区固溶、固溶时效三种热处理方法对激光选区熔化(SLM)技术成形TC4钛合金微观组织和力学性能的影响。结果表明, 在SLM成形TC4钛合金中形成了细针状马氏体组织, 几乎不存在β相, 强度较高, 塑性较差; 经过840 ℃/2 h/空冷(AC)退火处理后, TC4钛合金的显微组织由(α+β)相构成, 具有较高的强度和塑性; 经过940 ℃/1 h/水淬(WQ)固溶处理后, β相的含量增加, 晶粒长大, 形成交错的(α+β)网篮组织, 强度明显下降, 塑性提高; 经过940 ℃/1 h/WQ+540 ℃/4 h/AC固溶时效处理后, 形成了均匀弥散的(α+β)相, α相粗化, 强度降低, 塑性小幅提高。TC4钛合金经过热处理后, 内部残余应力减小, 变形开裂倾向降低。采用840 ℃/2 h/AC退火处理工艺, 可使SLM成形TC4钛合金获得较佳的强度/塑性匹配。