纯钛因其比强度高,密度低等优点,在航空航天、汽车和医疗等领域得到了广泛应用。但是,纯钛硬度低、耐磨性差等缺点也成为阻碍钛基材料发展的主要问题。为解决这一问题,人们往往通过在熔炼过程中向纯钛中添加多种固溶元素的方法,达到增强纯钛的目的。但常见的钛合金（如TC4等）在加工过程中容易出现增强相、固溶元素和金属间化合物分布不均匀的问题,影响材料的总体性能。为解决上述问题,本文利用激光选区熔化技术（SLM）和原位自生技术的技术优势,成功制备了Ti/Ti₃Al复合材料,并对Ti/Ti₃Al复合材料的成形工艺、物相组成和材料性能进行了研究。主要结论如下:（1）开发了操作环境开放的SLM成形设备电气控制系统。以面向新材料开发,降低维护成本为出发点,设计了基于ARM&FPGA的SLM电气控制系统。其中在ARM中开发了基于Linux+Qt的人机交互界面,整合并控制整个SLM成形过程;FPGA部分则作为信号发生器,在确保信号实时性和同步性的基础上,实现对激光振镜、激光器和电机等设备的精确控制。（2）利用由行星球磨技术制备的Ti/Al Si10Mg复合粉体,通过SLM技术成形了Ti/Ti₃Al复合材料样件,并对其工艺参数进行了优化。研究表明样件的致密度随着样件的体能量密度的升高而先上升后下降,当体能量密度为83.3 J/mm³时,样件的致密度达到最高（98.8%）,且样件截面光滑无明显孔洞和裂纹。对样件的物相和显微形貌分析显示,在成形过程中,样件中的Al原子与Ti原子生成了Ti₃Al金属间化合物,并从Ti晶体间析出,形成了直径约200 nm的灰白色Ti₃Al颗粒。这些颗粒均匀分布在样件中,没有出现元素偏析等现象。（3）研究了体能量密度对样件显微硬度和耐磨性能的影响。样件硬度和耐磨性能随体能量密度的变化趋势与致密度相同。硬度方面,体能量密度不当容易在样件内部产生气泡和裂纹,造成硬度下降。耐磨性方面,Ti₃Al颗粒使得样件的主要磨损机制由粘着磨损转变为磨粒磨损。（4）研究了Al元素含量对Ti/Ti₃Al复合材料力学性能和耐腐蚀性能的影响。随着Al含量的增加,样件的硬度、耐磨性和抗压强度都逐渐提高,抗拉强度则先上升后下降。具体而言,当含量达到10 wt.%时,样件的硬度和抗压强度均有较大提升;而抗拉强度为574.2 MPa,无明显提升。样件的平均摩擦系数由原来的0.59降低至0.46,耐磨性能明显提高。此外,样件的耐腐蚀性能在添加Al Si10Mg后也得到了提高。