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选区激光熔化（Selective Laser Melting，SLM）技术是增材制造技术的一个重要分支，该技术因其高精度、高质量等优点具有广泛的应用前景。但由于其中涉及复杂的物理过程且激光与粉末相互作用时间极短，难以通过传统的实验方法进行研究，因而数值模拟成为深入研究SLM过程的重要手段。熔池内热量流动能够直接影响成型过程中熔池的尺寸形貌以及工件最终的晶粒尺寸形貌，从而在很大程度上决定了成形件的最终质量。因此本文将熔池内的热量流动作为研究工艺参数如何影响工件成形质量的切入点，对于提高成形件质量具有重要意义。Inconel718合金是一种镍基高温合金，具有良好的高温强度、抗腐蚀性、耐氧化性、优异的抗疲劳性能、抗蠕变性能以及组织稳定性，被广泛应用于航空、航天、化工、能源、冶金、机械等领域，因此本文将Inconel718合金作为研究对象。 利用有限元模拟软件COMSOL中的固体传热模块和层流模块建立了选区激光熔化成形Inconel718合金的温度场有限元模型，并利用该模型模拟研究了SLM过程中热量流动状态对熔池形貌以及熔池冷却过程中晶粒的生长形貌的影响，同时利用SLM实验对模拟结果进行了实验验证。模型考虑了材料热物理参数的非线性变化、激光束在粉床内的穿透作用以及熔池内的Marangoni效应。 研究结果表明，在熔池形成过程中，熔池表面张力引起的Marangoni效应使得对流热通量在熔池内部传热过程中起主导作用，并决定熔池的形貌特征。热累积效应会显著增加熔池的尺寸，并在加工至第五条扫描轨迹时，熔池尺寸趋于平稳。热累积效应对熔池形貌影响较小。激光功率和扫描速度通过改变能量输入影响熔池的尺寸以及熔池的稳定性;搭接率主要通过热累积效应影响扫描轨迹间的冶金结合强度;粉床厚度主要通过改变层与层之间的重熔区域来影响层与层之间的冶金结合强度。 在熔池冷却过程中，SLM过程中熔池的冷却速度比铸造过程高出6个数量级，并最终使SLM工成形件的晶粒尺寸仅有铸件的5％左右。同时，受相邻扫描轨迹重熔过程的影响，在纵截面方向上，晶粒尺寸有明显的周期性。