增材制造技术是一种新型的材料成型方法,集数字建模技术、机电控制技术、信息技术、材料科学与化学等众多研究成果于一体,又被称为快速成型技术和3D打印技术。近年来,随着增材制造产品的逐渐商业化,以追求低成本、高效率为目的的成型方法受到越来越多的重视。所以,电弧增材制造方法便快速地发展起来。但由于受电弧热输入和热积累严重的原因,成型件精度问题一直是遏制电弧增材制造技术发展的一大瓶颈。本文主要针对电弧增材制造过程热输入较大和热积累严重的问题,探索和研究了MIG焊低热输入电弧增材制造工艺方法。课题主要以三轴滑台运动系统为支撑,结合了基于LabVIEW弧焊参数测控系统控制恒流焊机输出脉冲波形电流的方法,搭建了恒流MIG焊电弧增材制造试验系统,并在此基础上进行了一系列工艺试验。首先,利用LabVIEW弧焊参数测控系统生成了矩形波、正弦波、三角波和锯齿波,并分别利用这四种波形进行了电弧增材制造工艺试验,计算和比较了各波形电流条件下焊接线能量大小和成型精度。发现矩形波电流焊接时线能量最大,成型精度最高,锯齿波形电流焊接线能量最小,成型精度最低,而正弦波和三角波居中。通过观察比较各波形电流下焊接过程U-I相图和电流-电压相关性曲线得知:矩形波电流对熔滴过渡的控制最为理想;正弦波、三角波次之;锯齿波最差。故而锯齿波形电流成型性能最差,不适用于电弧增材制造。其次,在以矩形波控制输出电流焊接的基础上,确定了影响焊接热输入的相关焊接参数,并设计了正交试验选择出能有效降低焊接热输入和熔滴过渡控制的最优焊接参数。利用该焊接参数分别进行了单层单道焊接工艺试验和增材制造试验。结果表明,优化的焊接参数下线能量明显降低;熔滴过渡规律性强、熔滴尺寸较小;焊缝成形美观;增材制造成型件精度有了大大地提高。并在此基础上,探究了双脉冲MIG焊接工艺性能,发现在参数规格相近的条件下,双脉冲波形电流焊接时线能量明显低于单脉冲;而且增材制造成型件精度远远高于单脉冲,成型件几乎相近于原模型。最后,基于电弧增材制造热积累严重的问题,引入了基板背面加水冷铜板的散热方法。并利用Abaqus有限元模拟软件分别模拟对比了有无水冷两种散热条件下电弧增材制造温度场的分布情况。模拟过程采用生死单元技术和Dflux焊接热源子程序,并利用等效散热系数的方法模拟水冷散热过程。并对模拟结果进行了实验验证。结果显示,模拟结果基本与实验结果相符;在热输入相同的条件下,有无水冷两种基板散热条件下增材制造基板温度均在第七层时达到最大;无水冷条件下熔池温度、基板温度均高于水冷条件,但成型件冷却速度和平均温度梯度明显低于水冷条件下成型件冷却速度和平均温度梯度。