在现代装备制造中,零部件结构对大尺寸、轻量化、整体化、高效化的需求越发强烈,而传统制造的工艺受设备要求高、能耗大、材料浪费严重、模具设计等因素影响大大降低了结构研发效率。电弧增材制造技术基于离散-堆积原理,以电弧作为热源熔化焊丝,按照规划的路径逐层堆积,得到由熔敷金属组成的三维实体构件。与传统钢结构制造工艺相比,其不仅具有生产成本低、材料损耗少、制造周期短等优点,而且能够实现复杂型腔结构和中空封闭结构的制造。因此,研究电弧增材制造技术的基本工艺与理论,探索其在结构件制造中的工程应用可行性,具有重要的科学意义与工程价值。本文主要以ER70-G（GB标准）型号的焊丝为增材原材料,将工业机器人与数字化弧焊电源相结合,实现桁架结构零部件的三维增材制造。对电弧增材制造的成形工艺的研究为后续获得合理的工艺参数、增材层外形尺寸奠定基础,规划对应结构件的增材路径并对实际增材件分析来优化增材成形策略。首先,通过理论分析假设单层单道增材层截面轮廓线为圆弧曲线,通过对不同工艺参数下单层单道增材层扫描提取的实际轮廓曲线与圆弧曲线拟合对比分析,验证假设。通过对增材层间叠加理论模型与实际轮廓对比分析,建立多层单道电弧增材叠加数学模型。从而可针对不同的增材壁厚,获得增材速度与送丝速度相匹配的工艺参数用于实际电弧增材制造。其次,基于理论道间搭接量模型,对桁架立柱结构件进行合理的增材路径规划,然后在优化的机器人运动轨迹下进行电弧增材工艺试验,利用三维扫描仪对比实际结构与理论模型尺寸差异,研究结果表明优化后的增材路径能够提高增材效率、减少搭接接头数量、改善增材搭接成形尺寸精度。最终电弧增材成形出完整的桁架立柱结构样件,样件符合结构尺寸要求并具有合适的加工余量。最后,通过制定桁架中空环形结构件的增材成形路径、基板与焊枪姿态的方案,成形出小比例桁架中空密封环形结构件样件。利用已建立的增材层间叠加模型获得上环面变径增材过程中每层的电弧工艺参数,对成形尺寸和表面质量进行了较好控制。重点探讨了基板反变形法对中空环形结构变形程度的影响规律。