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众所周知,钛及钛合金因其比强高、耐腐蚀性好、密度低等特点,所以钛及钛合金被广泛的应用于航空航天领域。近年来发展的激光立体成形技术由于可以实现复杂结构零件的快速、近净成形,因而在材料加工领域展现出独特优势,使得激光立体成形钛合金近年来得到迅速发展。然而,由于激光立体成形特有的快速熔凝特性以及复杂热循环历史行为,使得激光立体成形试样组织往往表现为外延生长的柱状晶形貌,且柱状晶优先于热扩散方向生长,在<100>方向存在明显的织构。由于织构较强的各向异性,导致激光立体成形后试样的强塑失配。针对此问题,基于等轴晶优异的综合力学性能,因此如何将各向异性较强的柱状晶向等轴晶转变成为了关键。对于现有的合金体系而言,Ti-15Mo合金由于其高的强度以及低的弹性模量,因此其既可以作为结构性材料,也可以在医用合金领域中发挥重要的作用,使得Ti-15Mo合金受到越来越多研究学者的青睐。针对上述问题,由于Mo元素与Ti元素为同晶型元素,且两者晶格结构及晶格常数相同,因此高熔点Mo元素可以在钛合金中充当形核质点,基于形核机制的作用下,最终有望实现激光立体成形钛合金的组织等轴化。基于此,本文主要针对Ti-15Mo合金进行研究,以元素混合法制备的Ti-15Mo合金粉末为原料,在相同成形工艺参数下,对激光立体成形Ti-15Mo合金的成形特性、显微组织形成以及力学性能展开研究。通过光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）对成形后的Ti-15Mo合金原始β晶粒形态、晶内亚结构及拉伸断口进行表征,对显微组织形成、拉伸及压缩断裂行为进行研究。最终实现激光立体成形Ti-15Mo合金成形特性、显微组织形成以及力学性能的评价,以期为实现优异的激光立体成形Ti-15Mo合金构件的制造奠定材料科学基础。主要研究内容及结论如下:（1）采用三种不同混合方式对Ti、Mo元素粉末进行预处理,包括粘结包覆Ti（150μm）+Mo（3μm）、直接混合Ti（150μm）+Mo（150μm）以及直接混合Ti（150μm）+Mo（3μm）粉末,获得满足目标成分的Ti-15Mo粉末,并进行激光立体成形实验,对比研究沉积试样的成形特性。结果表明,以粘结包覆Ti（150μm）+Mo（3μm）和直接混合Ti（150μm）+Mo（150μm）为原料时,激光立体成形Ti-15Mo沉积效率基本一致;而以直接混合Ti（150μm）+Mo（3μm）为原料时,激光立体成形Ti-15Mo沉积效率显著降低。原因在于以粘结包覆Ti（150μm）+Mo（3μm）、直接混合Ti（150μm）+Mo（150μm）为原料时,两者的粉末颗粒尺寸及运动状态一致,所以两者的激光立体成形Ti-15Mo沉积效率基本一致。然而,以直接混合Ti（150μm）+Mo（3μm）为原料时,3μm微小Mo颗粒难于突破熔池气液界面进入熔池,因而易于粘附在熔池尾部而形成表面粘粉,降低材料对激光的吸收率,因而导致沉积效率的降低。（2）探讨了不同元素粉末混合方式下,激光立体成形Ti-15Mo原始β晶粒形成特征及形成机理,结果发现元素粉末的混合方式对沉积试样的显微组织形成具有重要影响。以直接混合元素粉末Ti（150μm）+Mo（3μm）为原料,激光立体成形Ti-15Mo合金从底部至顶部区域均由外延生长的β柱状晶组成,仅在试样的最顶部存在少量的等轴晶,原始β晶粒内部有明显的胞状晶存在。然而,以直接混合Ti（150μm）+Mo（150μm）和粘结包覆Ti（150μm）+Mo（3μm）为原料时,由于高熔点不完全熔化微小Mo颗粒的异质形核作用,使得激光立体成形Ti-15Mo合金组织由类等轴晶和等轴晶组成,且β晶粒内部仍有胞状晶存在。（3）在激光立体成形条件下,针对成形试样的实际尺寸以及材料的热物性参数等,通过有限元模拟对激光立体成形过程的热循环曲线进行计算。结果表明,在复杂热历史条件下,激光立体成形过程中热循环积累仍有利于Ti-15Mo合金亚稳ω相的形成。（4）对比不同元素添加方式下的激光立体成形Ti-15Mo合金的沉积效率及显微组织可以发现,粘结包覆Ti（150μm）+Mo（3μm）为原料可以实现激光立体成形Ti-15Mo合金的组织优化。室温拉伸结果表明,以粘结包覆Ti（150μm）+Mo（3μm）为原料的激光立体成形Ti-15Mo合金的延伸率（δ）达到锻件标准的同时,其抗拉强度和屈服强度明显高于锻件标准,抗拉强度（σb）为887.7MPa,屈服强度(σ0.2)可以达到731.5MPa。同时根据研究表明,拉伸过程中{332}<113>孪生机制的形成,是其表现出优良室温拉伸性能的主要原因。