论文以316L奥氏体不锈钢和2209双相钢作为试验材料,采用CMT+P-MIG和CMT低热输入、双侧辅助补偿气体保护等多种工艺模式进行电弧沉积增材制造工艺实验,重点研究不同线能量热输入对不锈钢构件沿沉积建构方向微观组织演变及相关性能的影响规律和机理。提出利用连续宽度和连续偏心度曲线进行电弧增材沉积件成型形貌外观分析方法,采用有效沉积率（EDR）和单位功有效沉积率（EDRP）概念进行多种工艺条件下制件沉积效率的对比研究和分析;采用双丝工艺进行双相钢电弧增材制造功能梯度材料的工艺实验探索。论文的主要研究内容如下:（1）采用冷金属过渡+脉冲MIG焊（CMT+P）工艺,对316L不锈钢丝进行不同线能量单道多层沉积实验和不同低线能量有层间停留时间的优化实验。分析CMT+P工艺下316L不锈钢沉积件的组织演化机理及性能变化规律。结果表明:随线能量的增大,沉积件的强度降低,试样微区内的材料剥离和裂纹萌生倾向明显增大,恶化其显微组织并增加材料脆断风险。试样底部、中部和顶部区域在横截面中心线上的显微硬度沿沉积建构方向波动并呈先降低后升高的趋势。铁素体中Cr、Mo含量高于奥氏体,Ni含量低于奥氏体。Cr和Mo能够促进铁素体的形成,Ni则相反,凝固过程中,Mo、Cr等合金元素向液相线偏析,Ni向固相线偏析。过低线能量的连续沉积会造成沉积不良缺陷并严重影响成型件的外观,中间停留时间工艺的采用能降低沉积件总体热积累和层间温度,弱化层与层之间的相互影响程度,提升横截面边缘尺寸一致性及力学性能。（2）采用冷金属过渡（CMT）工艺分别制备单道连续和不同层间停留时间下沉积的316L直壁件。利用SEM和EDS研究沉积样不同区域的显微结构、元素分布及演变机理,提出连续偏心度方法研究电弧沉积件的成型性能,用电化学实验分析沉积件沿建构方向不同区域的耐蚀性变化。结果表明,沉积过程中不同区域合金呈奥氏体-铁素体（AF）方式凝固。溶质原子在不同区域的扩散程度的不同导致其SEM形貌存在明显差异。顶部区域奥氏体枝晶比底部和中部区域刻蚀得更深,晶界处的铁素体则变厚且明显高于奥氏体晶粒。连续沉积过程中的高温会促进氧化物的形成。沉积件中上部区域有大量金属间化合物析出相,促使其抗拉强度和显微硬度沿建构方向呈现先降低后升高的趋势。相对较低的位错密度和晶界数量可形成稳定的钝化膜,且电弧沉积壁中部的耐蚀性最好。顶部区域铬原子的大量消耗和的材料剥落导致该区域钝化膜的完整性最弱,耐蚀性最低。小于60s层间停留时间沉积件横截面的连续偏心度波动幅度均较小,而更长层间停留时间过程中工件变形会增大横向尺寸的累积偏差。（3）提出并设计一种双向辅助气体补偿新工艺方法,采用对比实验研究气体补偿射流在沉积过程中的作用机理及其对沉积件组织性能的影响规律。进行低、中、高电流条件和不同层间停留时间下2209双相钢的成型实验。结果表明:补偿气流强化对熔池的搅拌和快速过冷效果从而细化晶粒。保护气流的强烈冷却作用抑制凝固合金中Cr、Ni、Mo等耐腐蚀性元素的大量析出,提升了沉积件的点蚀电阻、耐蚀性和室温抗拉强度。DSS沉积件的底部区域由于极大的过冷度保留了合金元素的高固溶度,在摩擦磨损过程中产生的大量黏着物和析出物提高其耐磨性;中部区域耐磨性最低,材料大量剥落;电弧热源的消失和气体对流换热促使顶层区域耐磨性回升。双侧辅助射流气体提高熔池金属的润湿铺展能力并加快熔池冷却,使得热输入越高,试样偏心度值越小,壁体直立度越好,表明辅助气体补偿的形态纠偏能力。DSS沉积应该尽量避免超过60s的长时间层间停留,而采用20s的层间等待时间能获得较为优异的抗拉强度和延伸率的综合表现。（4）研究CMT和CMT+P两种工艺对2209双相钢成型性及其制件性能的影响机理,通过CMT模式的316L单双丝对比实验,从沉积效率等多方面证明了双丝沉积工艺的优势。采用优化的工艺参数进行具有一定轮廓尺寸不锈钢零件的成型。完成316L不锈钢和2209双相钢的异双丝同步沉积增材制造实验。高频率和高稳定性的熔滴过渡保证CMT模式低热量无飞溅的沉积过程并获得优于带有脉冲电流工艺的制件质量和沉积效率。双电弧对熔池的冲击和搅拌作用破碎熔池中柱状晶和枝晶并抑制其生长,促进非均匀形核。双丝沉积件中部水平H方向上和垂直V方向上抗拉强度的差距比单丝沉积件更小。电热集中度更低的双电弧降低了晶界区低熔点杂质的偏析,使其制件耐腐性优于单丝单电弧沉积件。由于2209双相钢的动力粘度在1457℃之前均低于316L奥氏体不锈钢,前者合金液更好的高温铺展性和流动性使其沉积成型性能明显优于后者。异双丝同步沉积增材实验结果表明,通过改变送丝量的配比能够直接控制合金的化学成分和显微组织形态,并且可以达到改变材料组织演变、力学性能和电化学腐蚀特性的功能。