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RMD545作为一种耐磨堆焊药芯焊丝,适用于5CrNiMo、H13等材质的中、小型锤锻模的整体增材制造和大型机锻模具型腔底部的修复制造,但目前没有发现针对该焊丝系统的研究工作。本文提出采用电弧增材制造的方法,对RMD545增材制造的成形工艺和组织性能进行深入研究,为模具钢的增材修复提供理论基础,延长模具使用寿命,拓展增材制造的应用范围。首先搭建了机器人试验平台,开展了单层单道熔敷试验,研究了熔敷电流和行走速度对熔敷成形质量的影响规律,试验表明,当熔敷电流在100～140A时,金属冷却速度较快,熔敷道易出现严重驼峰现象,当熔敷电流在150～200A时,熔敷道成形良好。在良好成形区间内,研究了行走速度和熔敷电流对熔敷成形尺寸的影响规律,结果表明熔敷电流和行走速度对熔敷宽度影响显著。对比了不同熔敷电流下熔敷道组织,随着熔敷电流的增大,金属冷却速度降低,马氏体组织的转变量逐渐减少,贝氏体组织的转变量逐渐增多。利用有限元软件对多层单道熔敷热过程进行数值模拟,对温度场的研究表明,随着熔敷层数的增加,成形件散热条件变差,热累积严重,高温区域面积逐渐增加。通过对熔敷层中点热循环曲线的提取,发现后一层对前一层有加热重熔作用,且随着熔敷层数的增加,熔敷层中点热循环曲线峰值温度逐渐降低。熔敷层中点热循环曲线中T8/5和T8/3随着熔敷层数的增加而逐渐增大,进一步说明了成形件熔敷过程中热累积现象逐渐加重,并对熔敷金属组织的转变产生影响。最后在前面工作的基础上选取了熔敷电流160A,行走速度5mm/s的工艺参数进行了多层单道熔敷试验,得到的成形件表面良好,无明显缺陷。从底部到顶部的组织因热过程不同而有所差异,依次为:针状铁素体+回火马氏体+少量贝氏体、马氏体+贝氏体+少量针状铁素体、板条马氏体。成形件硬度在350～500HV之间,与组织分布相对应,屈服强度为995MPa,抗拉强度为1197MPa,延伸率为18.8%,表现为韧性断裂特征,满足模具修复的性能要求。