钛合金(Ti-6Al-4V)综合性能优秀,广泛应用于航空航天等高精尖领域。增减材复合制造技术结合了增材成形和减材加工的工艺优势,可实现高精度、高质量的复杂结构一次性成形,为钛合金零件制造提供新的设计思路与方法,在航空航天领域具有广阔的应用及发展前景。本文通过钛合金增材制造和铣削加工工艺实验,研究工艺条件对沉积态成形件组织性能、几何特征以及铣削表面完整性的影响规律。通过增材制造有限元仿真定量描述增材过程温度场变化规律,分析增材成形件微观组织特征与分布规律,并以此为减材加工的初始条件,在不同的初始温度下对沉积态成形件进行铣削实验,研究铣削表面质量。主要研究内容如下:(1)通过单道单层成形实验确定合理增材制造参数范围,分析单道多层薄壁成形件宽度、高度等几何特征以及微观组织特征,研究增材件温度变化及其内部硬度分布规律,并通过热电偶获得熔池外部温度数据;(2)利用ABAQUS有限元软件建立增材制造传热分析模型,采用Model Change生死单元技术、高斯椭球体热源模型、强制对流模型、粉末实体材料模型对钛合金同轴送粉式增材制造过程进行有限元模拟,并进行实验验证。仿真结果可较为准确地预测熔池的温度场变化规律,并以此确定减材加工初始温度范围;(3)针对钛合金增材成形件进行干式槽铣实验,并与传统的钛合金锻件进行对比,以表面纹理、缺陷、粗糙度和表层微观组织及显微硬度为主要评价指标,分析每齿进给量和初始温度对加工表面完整性的影响规律。