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电弧+丝材增材制造（WAAM）技术是一种以电弧为热源,金属丝材为填充料,通过逐层沉积材料直接制造复杂形状金属部件的数字化技术。由于它具有节省时间和成本的潜在优点,受到人们的极大关注,并且在航天航空、船舶、工业制造等方面被广泛应用。目前,基于金属的增材制造（AM）技术主要是基于高能束的工艺技术,如激光、等离子束、电子束等增材制造技术。这些技术已经达到了高度成熟,并在商业上也得到了实践。然而,它们成本密集,需要高精密度仪器,以及特殊的工作环境（例如电子束熔化技术的工作环境需要在真空中）,这限制了它们在制造中型或大型部件方面的应用。而电弧+丝材增材制造技术为大中型构件的金属材料增材制造提供了可能。铝合金作为工业上常用的有色金属结构材料,具有特殊的物理与化学性质,如对氧的亲和力大、熔点低、导热系数高、热膨胀系数大等,其电弧-填丝增材制造产品除了常规的微观组织不均匀、力学性能下降等问题,还存在气孔、夹杂、热裂纹、表面流淌严重和成型后金属性能不足等问题,而气孔与成型精度差是铝合金电弧-填丝增材制造中最常见的缺陷。本文采用基于冷金属过渡（CMT）的铝合金电弧-填丝增材制造（WAAM）技术,系统地研究了铝合金试样的成型尺寸、熔池动态、气孔率、组织性能。本文主要研究工作如下:（1）介绍了基于CMT的WAAM系统,该系统主要由FANUC机器人操作系统和三维路径仿真软件（3D Printing）组成。（2）采用Al-Si焊丝（ER4043）为填充丝,通过单一改变送丝速度（WFS）、行进速度（TS）和焊枪角度（WT）对单层单道试样成型规律进行研究。当行进速度为0.6m/min,送丝速度为7.0m/min,焊枪角度α,β均为90°时,单层单道焊缝成型表面光洁平整,无飞溅、驼峰、咬边等缺陷,且焊缝成型尺寸适中,成型质量良好,但其气孔率较高。当焊枪角度α,β偏向90°,可有效减小气孔尺寸,降低气孔率,从而减少焊缝缺陷,获得综合性较为良好的焊缝。（3）采用WAAM-CMT系统制造Al-Mg合金零件。采用Al-Mg焊丝（ER5356）作为填充丝,通过调整送丝速度（WFS）和行进速度（TS）来控制热输入量,制造多层多道（实体墙）铝镁构件。且采用光学显微镜（OM）、X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）对实体墙试样的宏观形貌和微观结构进行表征并对试样的显微硬度和拉伸性能进行研究。当WFS为7.0m/min,TS为0.9m/min时,Al-Mg合金试样层内区域晶粒尺寸为42.9-88.7μm,试样层间区域晶粒尺寸为37.7-77.6μm,而在其它WFS/TS下,相同试样区域晶粒尺寸都较大。而Al-Mg合金试样金相组织主要相为α-phase（Al）和β-phase（Al3Mg2）,相组成受WFS和TS影响显著。不同WFS/TS参数下的Al-Mg合金试样力学性能相对稳定,平均显微硬度呈现70-77Hv的均匀特征。拉伸试样的抗拉强度（UTS）、屈服强度（YS）和伸长率（E%）分别在255±5MPa、128±10MPa和23.2%±3%区间。而对于所有Al-Mg合金试样,断口都表现出典型的韧性断裂特征。（4）采用CMT/CMT+Advance模式,结合3D Printing切片软件快速设定增材成型路径,进行复杂的Al-Si合金零件的制造,分析焊丝熔滴尺寸、零件成型尺寸以及验证基于CMT的铝合金WAAM系统制造零件的稳定性。