电弧增材制造作为3D打印技术的一种,具有化学成分均匀,力学性能好,焊丝利用率高,成本低的优点,但是在成形过程中稳定性较差,表面质量、尺寸精度低。通过对电弧增材制造成形件的成形形貌进行分析,有利于提高其利用率。本课题选用Q235低碳钢板作基板,304不锈钢为焊丝进行电弧增材制造实验。采用不同的层间焊接方向、不同厚度的基板、不同的电流类型进行工艺实验,并对实验结果进行分析,总结各变量对成形质量的影响规律。实验结果表明,在增材制造过程中,焊件成形高度两边低中间高,在两端部出现明显的流淌、坍塌并随焊接层数的增加逐渐加剧,焊道起弧端成形高度大于熄弧端。层间采用往复焊的成形效果好于单向焊,成形件端部与中间位置高度差小。基板厚度为8mm时,底层焊道的起弧端在拉应力的作用下产生撕裂,且焊接层数越多,撕裂翘起越明显。采用脉冲电流增材制造的成形件成形质量好,立壁光滑。电弧增材制造过程中成形件的成形动态演变过程通过工艺实验难以进行深入研究,不能对制造过程中成形件的温度场、应力场的分布情况进行分析。本课题使用VisualEnvironment模拟软件对电弧增材制造过程中的温度场、应力场进行计算,发现单向焊与往复焊在偶数层焊道峰值温度到达的时间存在偏差。在焊接过程中,焊道区域受压应力,基板边缘受到拉应力;焊接结束时,焊道区域受到较大的拉应力,基板边缘位置受到压应力。在夹持点的影响下,两者之间变形差距小。基板厚度不同时,焊接过程中薄板的散热速度快,承受更大的应力,产生的变形大。单道多层焊随着焊接层数的增加,焊件成形高度增加,顶层焊道与基板距离增加,热量主要在焊道间进行传递。焊件承受的应力随焊接层数的增加而减小,焊道区域变形量大。