增材制造技术(AM)是一种基于离散-堆积思想,通过CAD设计数据,采用逐层累加的方式加工生成实体零件的技术。具有成形效率高、成本低、零件致密等优点,世界各国科研机构对其展开了大量的研究,在各行各业中具有极高的应用价值与广阔的应用前景。与传统的锻造、铸造相比,它不需要模具,制造周期短,柔性化程度高,可以实现数字化和智能化的生产,并且产品力学性能较传统铸造件更加优异,弧焊增材制造与以激光和电子束等为热源的其他增材制造技术相比,具有生产成本低、生产效率高等优点。然而,弧焊增材制造过程中,具有成形精度与净成形零件有一定的差距、残余应力较大、熔池可控性不好、缺少专用的成型材料以及工作环境差等缺点,为了解决弧焊成增材制造过程的一些问题,本文开发出一套激光-电弧复合焊接机器人增材制造系统,采用5356铝合金焊丝为材料进行研究,通过调节成形轨迹与焊接参数,实现力学性能较好,尺寸精度较高的复杂结构件的成形。本文首先对单道焊接进行研究,找到单MIG焊接的最佳焊接工艺参数。在最佳工艺参数下,进一步研究多层成形轨迹的成形工艺和试样的性能关系,归纳总结出工艺参数与轨迹变化之间的关系：合适的层间停留时间可以提高墙体的垂直成形方向的力学性能,采取激光-电弧复合的焊接方法进行墙体堆积可以进一步提高墙体力学性能,同时可以提高成形零件的精度,采取往复堆积的方式可以解决单一方向堆积时,起弧与收弧位置不平齐的缺陷,沿垂直成形方向拉伸试样断口表现为韧脆混合型断裂。采用激光-电弧复合焊接的方法,进行实体零件的堆积,实现了简单框形结构件,曲面结构件的增材制造,首先找到了合适的底板材料,研究了成形参数对框形成形试样的影响,随着电流的增加,成形试样表面形貌得到改善,但电流过高时熔池容易产生外溢与塌陷；随着干伸长的增加,成形试样表面保护效果逐渐降低,干伸长大于15mm时,保护效果变差,出现较多气孔。研究了焊接电流、层间停留时间、提升高度与偏移量对曲面结构件成形的影响,当焊接电流在100A时,零件成型效果较好,不容易产生塌陷等缺陷,层间停留时间为60s,焊枪每层提升高度2mm,实际偏移量为理想偏移量的一半时成形效果最佳。