等离子沉积成形直接制造金属零件是快速成形技术的一个重要发展方向。等离子沉积成形是以高能等离子束为热源的并行快速制造技术。该技术除了具备一般快速成形技术的优点外,还具有设备成本低,成形速度快,能成形厚重零件,沉积层与母材具有典型的冶金结合,沉积层在服役过程中不易剥落等特点,并且在工艺上有很大的灵活性,是实现金属功能零件低成本快速制造途径之一,具有重要的研究价值和广泛的市场前景。然而,研究表明,目前等离子直接沉积成形存在表面裂纹,晶粒粗大,组织不均匀等缺陷,严重制约了其发展应用。鉴于此,本文提出了超声辅助等离子沉积成形铁基高温合金零件的基础研究课题,以高温铁基粉末为原料,系统研究了超声辅助等离子沉积成形的基础问题,取得了如下研究成果:(1)分析讨论了金属粉末与沉积层界面在不同状态下的碰撞结合方式,探讨了等离子沉积成形过程中的粉末利用率。(2)深入研究了不同成形参数对沉积层外部形貌的影响,实验结果表明:沉积层的宽度随沉积电流的增加而增加,随沉积速度的增加而减小,随送粉速度的增加而增加。而高度随电流增加而降低,随沉积速度的增加而降低,随送粉速度的增加而增加。最佳的沉积成形参数组合为沉积速度大约60mm/min,沉积电流大约180A,送粉速度大约50g/min。(3)系统研究了不同成形参数对沉积层内部组织的影响,实验结果表明,随着沉积电流,沉积速度和送粉速度的增加,更有利于组织的细化。(4)超声振动不仅使粉末熔化得更加充分,也使沉积层内部组织更加细小,均匀,这些作用随着超声功率的增加,也更加明显。(5)超声振动能缓解沉积层凝固过程中的内应力,有效解决了试样的裂纹缺陷。