钛及钛合金由于其密度低、比强度高、耐热性及耐腐蚀性好等一系列优点,被称为在目前航空航天领域中最具有应用前景的材料之一。但传统加工方法在进行钛合金加工时的加工性较差,且传统方法由于其较低的材料利用率会使成本过高。因此,钛合金电弧增材制造技术以其特有的优势得到了广泛的关注,而如何提高增材制造的成形精度又是一个新的挑战,目前国内对这方面的研究仍处于起步阶段。本课题来源于航天科工哈尔滨风华有限公司的“钛合金电弧增材制造关键技术研究”项目,课题以非熔化极气体保护焊(Gas tungsten arc welding,GTAW)为工艺方法,以TC4钛合金为研究对象,重点分析了脉冲电流参数与热输入相关参数对焊道成形精度的影响,为钛合金GTAW工艺的高精度成形提供理论依据。首先,通过对应用于TC4钛合金电弧增材制造技术国内外发展现状所做的大量总结,针对GTAW增材制造工艺特点设计了直角坐标成形专机,并选择了相关的配套设备。根据钛合金成形直壁零件时不可避免的缺陷分析,分别为单层单道与多层单道成形提出了“有效”熔宽、“有效”比例等成形精度评价指标。其次,通过总结各工艺参数对成形精度的影响方式,发现降低成形过程中熔滴对熔池的冲击效果和控制熔池粘度以保持熔池的稳定性对提高成形精度具有至关重要的作用。为探究熔滴在过渡时的运动状态,为此建立了“质量-弹簧”系统,利用数值计算软件Wolfram Mathematica研究了脉冲参数对熔滴滴落动量的影响规律。为探究热输入参数对熔池稳定性的影响,利用有限元法分别研究了热输入参数对单层单道与多层单道成形时焊道受热过程的影响,并根据钛合金温度与熔池粘度的关系曲线,分析出其对成形精度的影响。最后,利用响应曲面法中的BBD试验设计方法,设计了三组GTAW成形试验,分别用于验证文章中分析的三部分内容:第一部分为脉冲电流参数通过影响熔滴滴落动量来影响成形精度;第二部分为热输入参数通过影响熔池粘度进而影响单层单道成形精度;第三部分为热输入参数通过影响熔池粘度进而影响多层单道成形精度。并且利用Design-Expert软件对成形结果进行显著性分析与线性回归方程拟合,并总结出各个参数对成形结果的影响规律,最终预测给出具有高成形精度的相关工艺参数区间。