电弧增材制造具有设备投资少、沉淀效率高、材料利用率高和运行成本低等优点。铝合金在电弧增材制造过程中,由于周期性的热输入会导致粗大的柱状晶粒和周期性裂纹等影响性能的微观结构的形成,垂直于层道方向性能低于沿增材方向的。本文拟在CMT增材制造过程中加入合金化元素,与铝基体原位生成异质形核核心,促使柱状晶-等轴晶晶形转变和晶粒细化,以期改善铝合金增材制造试样力学性能。首先对单道单层成形规律,以及层间停留时间和粉添加方式对直壁墙试样形貌和组织的影响进行了研究。实验结果显示,随着送丝速度增加和增材速度降低,单层单道熔敷金属铺展性变好,成形高度减小,成形宽度增大;层间停留时间60s-150s时,成形形貌良好;涂覆添加的成形形貌和组织细化效果要优于送粉器粉添加方式。在此基础上研究了不同种类粉末添加对Al-Mg合金增材制造组织性能的影响。相比于未添加直壁墙试样,添加Ti粉、TiH粉和混合粉（Ti:B₄C=5:1）后,有Al₃Ti相生成;三者层间组织发生柱状晶-等轴晶转变,层中心均为等轴晶组织,层间和层中心晶粒显著细化。添加Ti粉试样沿增材方向的抗拉强度和延伸率增加21MPa和3.18%,在垂直于层道方向上增加26MPa和6.97%,两个方向拉伸性能差异减小。添加TiH和混合粉试样拉伸性能明显降低。综合考虑组织性能改善效果,进一步研究了Ti粉原位合金化对Al-Mg合金增材制造组织和性能的影响。与未加试样相比,在0.115-0.328%范围内随Ti含量增加,层间柱状晶向等轴晶转变,层间和层中心晶粒明显细化。Ti含量为0.115%-0.136%,沿增材方向抗拉强度增加4-7MPa,延伸率略有降低;垂直于层道方向抗拉强度、延伸率大幅增加。Ti含量在0.115%-0.26%时,Al-Mg合金直壁墙试样组织明显改善,沿增材方向抗拉强度小幅增加,延伸率略有降低;垂直于层道方向抗拉强度、延伸率大幅增加;沿增材方向和垂直于层道方向的拉伸性能更加均衡。