铝合金电弧增材制造（WAAM）具有熔敷速度高、成本较低等优点,但是也存在尺寸精度难以控制、气孔率高和力学性能各向异性等问题。本文利用CMT增材制造铝合金薄壁件,借助图像采集系统和电参数采集系统检测熔敷过程参数及图像,通过图像处理、显微观察及力学性能测试等方法分析成形精度和组织性能,研究行走速度Vtravel、送丝速度WFS、电流波形参数（峰值电流Ipeak和峰值电流持续时间tpeak）和超声振动对增材制造成形质量及组织性能的影响规律,为改善CMT电弧增材制造铝合金中存在的问题寻找新的思路和方法。首先在送丝速度为2m/min～11m/min,行走速度为0.15m/min～3.0m/min的参数范围内进行单道熔敷实验,确定能保证良好的熔敷层成形的送丝速度和行走速度匹配范围。在熔敷层成形良好的工艺范围内研究工艺参数对单道熔敷过程和单道熔敷层成形尺寸的影响。结果表明,一定送丝速度下,随着行走速度增大,层宽、层高和熔深均有大幅度减小;一定行走速度下,随着送丝速度的增大,熔滴过渡逐步由CMT短路过渡转变为短路-射滴交替的混合过渡,再转变为射滴过渡,层宽和熔深增大,层高呈现减小趋势。峰值电流持续时间保持为专家参数不变的情况下,随着峰值电流的减小,熔敷速度、熔敷层层宽和熔深减小,层高增大,熔滴过渡方式不发生改变,熔滴过渡频率和熔滴平均质量变化不大;峰值电流保持专家参数不变的情况下,随着峰值电流持续时间的减小,熔敷速度变化不大,层宽和熔深减小,层高增大,当峰值电流持续时间减小到1.2ms时,熔滴过渡变为短路-射滴交替的混合过渡,进一步减小到1.0ms时,熔滴过渡方式变为短路过渡,熔滴过渡频率降低,熔滴平均质量增大;峰值电流和峰值电流持续时间的减小都可以获得利于进行增材制造的单道熔敷层。施加超声振动促使熔滴过渡由短路过渡向射滴过渡转变,熔滴过渡频率增大,熔滴平均质量减小。在熔敷层成形良好的工艺范围内开展增材制造实验,研究工艺参数对增材制造薄壁件成形尺寸、成形精度、气孔率和组织性能的影响。结果表明,送丝速度为8m/min的情况下,行走速度由0.6m/min增大到1.5m/min时,薄壁件平均层宽和平均层高均减小;表面粗糙度大幅度降低,由1.04mm降低到0.36mm,尺寸精度提高;气孔率近似直线增多;各部分的晶粒尺寸均呈现出减小的规律。行走速度为0.6m/min,随着送丝速度的增大,平均层宽显著增大,而平均层高也稍有增大;气孔率减小;层间柱状晶区域变大,平均晶粒尺寸增大,横、纵向拉伸强度减小。当送丝速度为6m/min时,增材制造的成形精度最佳。峰值电流持续时间保持为专家参数不变的情况下,随着峰值电流的减小,平均层宽和平均层高变化幅度较小;成形精度变好;气孔率增大,各部分晶粒尺寸都减小,横向拉伸强度和延伸率增大。峰值电流保持为专家参数不变的情况下,随着峰值电流持续时间的减小,平均层宽减小而平均层高增大;成形精度变好;气孔率增大,各部分晶粒尺寸都减小,纵、横向拉伸强度增大。施加超声振动后,当送丝速度较小（5m/min和6m/min）时,成形精度有小幅度下降,而当送丝速度达到7m/min后,增材制造试样侧壁成形质量变好;送丝速度为8m/min时,表面粗糙度减小了 52%,尺寸精度达到94%左右,成形精度提高幅度最大。施加超声振动后,气孔总数和气孔率均出现明显减少;送丝速度为7m/min时,减少的幅度最大,薄壁件横截面气孔总数减少了 43%,气孔率降低了 42%,大尺寸气孔基本消失。施加超声振动各部位的晶粒均得到细化,拉伸强度提高。随着送丝速度的增大,超声振动对晶粒的细化作用越明显;当送丝速度达到9m/min时,超声振动的晶粒细化效果和拉伸性能改善效果达到最佳。研究结果表明,适当修改专家参数中的电流波形参数和施加超声振动可以获得成形质量更优、组织性能更佳的增材制造薄壁件。