铝合金具有密度低、耐腐蚀、比强度高、以及制造成本低廉等优点,在市场上应用范围较广,尤其是航空航天领域。随着我国工业的快速发展,传统的锻造、铸造等减材制造技术难以满足其制造需要。增材制造技术凭借其特殊的成形方式与高度灵活性,最大程度在材料和结构减重方面实现轻量化。MIG电弧增材制造技术是将MIG电弧作为热源将金属丝材熔化,逐层熔敷金属形成零件,其造价较低、技术设备简单、且应用较广,在制造业中有着广阔的前景。本文基于MIG增材制造技术将2319铝合金丝材作为填充金属、并向铝合金增材制造过程中添加B4C粉末,研究单道多层成形规律及机理、以及通过探究单道多层铝合金的微观组织、力学性能及第二相变化对比分析B4C粉末在双脉冲MIG电弧增材制造中的作用。首先,采用MIG不同脉冲模式对2319铝合金进行电弧增材制造试验,在适当的工艺参数下分别获得单脉冲、双脉冲模式下铝合金成形件。通过分析不同脉冲模式下的熔滴过渡行为,来探究熔滴过渡行为的不同对铝合金成形精度的影响。采用光镜、维氏硬度、拉伸试验等表征分析手段对所得的沉积单壁件进行成形精度、显微组织及力学性能的分析。结果显示,单、双脉冲模式下熔滴过渡方式不同,单脉冲模式下熔滴过渡方式为大滴过渡,其微观组织由粗大的柱状晶与等轴晶组成;而双脉冲模式下熔滴过渡方式为小滴过渡,微观组织主要由细小等轴晶组成。双脉冲模式下的力学性能要优于单脉冲模式,双脉冲模式下最大抗拉强度为245.57 MPa,延伸率为6.69%。在脉冲MIG模式中,双脉冲MIG更适合铝合金增材制造。继而,改变双脉冲模式下低频频率进行铝合金增材制造试验,利用光镜、扫描电子显微镜、能谱仪与X射线衍射仪、维氏硬度仪和拉伸测试等表征分析方法系统地表征了不同低频脉冲频率沉积态铝合金的显微组织、化学成分、沉淀相及力学性能。结果显示:随着低频脉冲频率的增加,显微组织中的柱状晶比例显著降低,细小等轴晶逐渐增多,当低频脉冲频率为3 Hz时的晶粒尺寸最低。θ′相沉淀物在1 Hz时的形态为颗粒状,随着低频的增加,逐渐变为细小针状。在XRD图中发现不同低频频率的铝合金物相组成没有变化,皆为α-Al和θ-Al2Cu相。低频脉冲频率对2319铝合金的显微硬度影响较小。对横向方向和垂直方向进行力学性能研究,发现不同方向的力学性能具有明显的各向异性。当低频脉冲从1 Hz增加到3 Hz时,垂直方向和横向方向的抗拉强度和伸长率分别增加了25.67 MPa、19.46 MPa、0.36%和4.59%。低频脉冲频率为3 Hz时,2319铝合金试样的拉伸性能较好。最后,研究了不同热输入对双脉冲MIG铝合金增材制造成形精度的影响,探究B4C粉末对铝合金电弧增材制造的改性作用,通过引入变质剂促进形核,旨在细化其微观组织结构,提高力学性能。结果表明不同熔敷速率下铝合金沉积件所受热输入不同,随着热输入的减小,铝合金沉积件的成形精度变高。当熔敷速率为140 mm/min时的沉积态铝合金侧壁粗糙度最低,成形精度最好。添加B4C粉末后的沉积态铝合金微观组织中出现了均匀细小的B4C粉末,组织晶粒尺寸减小,沉积态铝合金的显微硬度及力学性能得到显著提高。显微硬度平均值为91.6 HV,横向方向的力学性能要优于纵向,添加B4C粉末后的抗拉强度增大到285.85 MPa,延伸率为10.24%。同时揭示了B4C粉末对铝合金增材制造力学性能的强化机制。