MIG丝材-电弧增材制造(MIG Wire and Arc Additive Manufacturing,MIG-WAAM),相对于高能束增材制造,具有成本低、效率高的突出优点,在大尺寸、复杂结构件的快速成形中表现出明显的优势。WAAM是由线到面、体的逐层熔敷过程,熔敷过程对凹凸缺陷敏感,从而影响到成形过程稳定性,因此,需从工艺特性、成形和成性的角度综合研究,设计熔敷参数和选择主控参数。本文以脉冲MIG焊为热源,以φ1.2mm的316L不锈钢丝材为原料,进行了MIG-WAAM技术成形工艺的研究。探究了关键工艺参数对单层单道形貌质量的影响,结果表明:基板温度会对单层单道起弧端产生较为明显的影响,提高基板温度能显著改善成形时对起弧端的影响;层宽与成形电流的变化成正相关,层高随着成形电流的升高,存在短暂减小的现象;层宽和层高与成形速度的变化均呈负相关。采用响应曲面设计的方法建立了工艺参数与成形件几何尺寸的回归模型,得到了堆积电流、堆积速度对有效壁宽和层高的影响规律,通过方差分析与实验验证表明回归方程拟合良好,该模型能够预测工艺参数下的成形尺寸大小,也可得到特定熔敷尺寸下的熔敷参数。在上述实验基础上探究了成形参数对成形件表面起伏和熔覆效率的影响。分析了不同工艺参数下单道单层和多层单道的微观组织。当成形电流和成形速度不变时,铁素体尺寸会随着层间温度提高明显变大,部分板条状铁素体转为骨骼状铁素体;在层间温度不变的情况下,成形电流、成形速度的变化,成形件的微观组织均发生了变化,其根本原因在于工艺参数变化所引起的冷却速率的变化,随着冷却速率的降低,板条状铁素体会转变为骨骼状铁素体。研究了工艺参数与力学性能之间的关系,为熔敷参数的设计提供依据。层间温度的变化对成形件中间稳定过渡阶段的硬度几乎没有影响,但层间温度的提高,抗拉强度会逐渐变小;提高堆积电流,抗拉强度表现出逐渐变小;速度的变化对抗拉强度几乎没有影响,但在不同的工艺参数条件下,在垂直方向试样的抗拉强度均大于水平方向,呈现出各向异性。