铜及铜合金的优良性能在许多领域能与钢进行优势互补。本文利用CMT焊机来获得稳定、浅熔深熔敷层,进而在不锈钢上增材制造铝青铜构件,对于丰富丝材电弧增材制造技术,探索铜合金熔敷及增材制造工艺有重要意义。采用了三种CMT模式进行熔敷,研究了不同模式下的熔敷层宽度、基材熔深及结合界面层厚度,发现在C1模式(射滴过渡+CMT短路过渡)下基材熔深最浅、稀释率最低;剪切试验发现三种模式下熔敷层剪切强度相差不大,都随送丝速度的增大而增大;金相分析显示,当送丝速度较小时,熔敷层中的富铁相呈针尖状与小圆球,随着送丝速度的增加而呈现雪花状和针尖状,继而雪花状和针尖状断裂,断裂后的富铁相继续长大变为椭球状与树枝状。研究了 C1模式下工艺参数对熔敷层成形的影响,确定了能够保证获得良好单道熔敷层的工艺区间。利用SEM能谱分析及X射线衍射研究了熔敷层中各种形态的析出相的成分及物相,针尖状、雪花状和树枝状Fe含量较高,主要为固溶了一定量的Cu、Cr元素的α-Fe相,其析出温度较高;小球状富铁相,Cu元素含量较高,当Fe、Cu元素摩尔比约为4:1时为FeCu4,其析出温度较低;在基体熔化后形成液态小球,但并未与富铜相充分互溶,通过溶解扩散溶进的Cu元素在冷却过程中被排出,形成ε-Cu相。研究了层间温度对增材制造薄壁试样的组织及性能的影响。层间温度为室温时,在不锈钢上逐层换向熔敷制造的薄壁试样呈现层带结构,每一层均由形态不同的四个区域组成:底部组织为垂直于交界线的粗大柱状晶、偏离垂直方向生长的细小柱状晶、具有左右偏向的更细小柱状晶、层间顶部组织为等轴晶和水平生长柱状晶。层间温度200℃时,层带结构不明显,晶粒方向呈“混乱”状态。研究薄壁试样的硬度分布规律后发现,层间温度为室温时的硬度大部分在115HV0.5之上,200℃时硬度大部分在115HV0.5之下。室温下横向薄壁试样拉伸强度在390MPa左右,纵向在360MPa左右,均为韧性断裂;层间温度200℃时横向拉伸强度为350MPa左右,比层间温度为室温时稍小,而两者的延伸率刚好相反。进行了推力室增材制造尝试,得到了与设计模型基本一致的实物,但由于设备控制精度较低,制造的部件表面较粗糙。