电弧增材制造技术是基于离散/堆积的成形原理,以电弧为热源熔化焊丝,层层堆积,成形出三维实体零件,具有材料利用率高、成本低、制造自由度大等优点。本文以综合性能优良的ER316L不锈钢焊丝为材料,基于CMT电弧增材制造技术,针对车体、航天等领域常见的复杂结构件,进行要素提取,对提取出的交叉结构和倾斜结构进行增材成形工艺研究,并对成形后倾斜结构的显微组织和力学性能进行分析,最终对具有交叉和倾斜悬空特征的正梯形台中空结构件进行工艺验证,得到形貌良好的成形件。对单道熔敷层的起弧和熄弧处的尺寸缺陷进行试验,为了良好成形,起弧处应采取较小起弧电流、稍短的起弧电流时间和渐变时间,熄弧处应采取较小的熄弧电流、稍长的熄弧电流时间和渐变时间。分别对L形、工字形、十字形交叉结构件进行研究,辅以熔池视觉分析,当L形采用直角和圆角过渡,工字形交叉处采用熔敷层宽度50%比例搭接,十字形采用双T形搭接（距离为熔敷层宽度50%）或者双L形圆角搭接（圆角半径为50%熔敷层宽度）时可以实现良好成形。进行倾斜结构件增材成形工艺试验,研究不同工艺参数对倾斜墙体成形的有效倾斜角度、成形外观尺寸、表面粗糙度的影响,在偏搭距离为1.8mm时,有效倾斜角度最大为46.2°。较小偏搭距离、较小层间温度、较大堆积速度、较小送丝速度参数下的成形倾斜件的精度更高,同时使用熔池视觉分析倾斜增材时的塌陷问题,发现单位时间内累积的热输入和金属液体重力是影响倾斜成形的主要因素。对成形后的倾斜结构件的显微组织和力学性能进行分析,发现倾斜结构件底部、中部、顶部显微组织分别为胞状晶、树枝晶、等轴晶,倾斜构件的上外侧的显微硬度（181.33HV）大于下内侧（163.29HV）,不同偏搭距离下显微硬度变化不大。较小的层间温度,较大的堆积速度,较小的送丝速度情况下,显微组织较细小,枝晶生长的连续性较好,同时显微硬度和拉伸性能略微增大,但是增大的幅度很小,整体上无明显变化。对正梯形台中空结构件进行增材制造,成形件倾斜角度误差较小,最小误差为0.2°,最大误差为0.6°,高度上误差为1.33mm,顶部正方形边长误差为0.83mm,底面正方形边长误差为1.72mm,四个正梯形面的标准偏差值为0.526mm、0.478mm、0.391mm、0.406mm。