激光增材制造技术是金属材料3D打印技术的一个重要研究方向。丝基激光增材制造是以丝材为填充材料,通过丝材逐层熔化堆积的方式,最终获得三维实体零件。目前国内外以激光为热源的增材制造大多是以粉材为主,而对丝基增材制造的研究较少。丝基激光增材制造技术相比于粉基制造具有污染小、材料利用率高、经济性好、成形效率高等优势。本文以316L不锈钢丝材为填充材料,对比研究了冷丝、热丝两种条件下的丝基激光增材工艺特性与组织性能,实现了熔池尺寸稳定性的控制,并基于此完成了几个典型样件的丝基激光增材制造。首先,对传统冷丝条件下的丝基激光增材制造的工艺特性进行了系统研究,解决了在不同送丝位置与角度条件下的连续成形的问题,并获得优化成形工艺。研究表明:为获得良好成形,丝端部应位于光斑有效作用区域内,在丝直径为1.2mm时,应距离沉积层表面0.4mm高度范围内。沉积的前几层因散热条件的变化,熔池尺寸也在逐层改变,通过改变激光功率可实现熔池尺寸的均匀性控制。在优化工艺范围内获得的单墙体沉积样件致密,未发现层间未熔合、气孔等缺陷,力学性能达到铸件水平。进一步,开展了热丝激光增材制造工艺特性的研究,发现热丝可以明显拓宽激光增材制造工艺窗口,增大了连续沉积过程中丝材与光斑位置的适应范围;对复杂构件中涉及的拐角及搭接位置成形具有明显的改善作用。与常规冷丝增材制造相比,采用热丝工艺沉积试件,微观组织与力学性能良好。最后,采用优化的丝基激光增材制造工艺参数,制备回字型、S型、格窗型三种典型的试验样件,工艺稳定、表面成形良好,证明了研究获得的丝基增材工艺的可行性。