钛合金因其优异的机械性能被广泛应用于航空、航天等领域,但是其高比强度、高剪切模量、低热传导效率等性能,导致传统加工方法制造难度大、加工周期长、加工成本高、材料利用率低,难以满足经济、快速的制造要求。增材制造技术具有快速响应、材料利用率高等优点,在航空、航天大型钛合金结构件领域中具有巨大应用前景。因此,为了满足增材制造技术未来在航空、航天大型钛合金结构件制造中的应用需求,本文开展了电弧增材制造TC4钛合金技术研究,首先针对其送丝方式导致的成形各向异性问题,从“送丝方式”和“工艺”两个方面提出了解决方案。同时为了实现大型钛合金结构件的快速制造,根据理论计算及实验验证,优化工艺参数,提高成形效率且降低热输入,然后根据不同路径成形样件的组织及力学性能优化成形路径,最后选取典型零件抽筒子,采用优化后工艺及路径进行试制。本文主要结论如下:1)同轴送丝及逐点成形工艺均可解决丝材增材制造中的成形各向异性问题。其中同轴送丝采用激光热源,在解决成形各向异性的同时获得了性能各向同性的样件,而逐点成形工艺在不添加额外辅助设备或控制系统的情况下,在三轴机床上成功解决了电弧丝材增材制造中的成形各向异性问题,并试制样件验证。2)在理论公式及实验经验的结合下,提出基于1.6mm TC4钛合金丝材的高效各向同性成形工艺,相比于原工艺成形效率提高了77.8%,同时通过降低基值电流、提高扫描速度,使得平均热输入降低了25%。3)成形路径的不同影响成形样件的成形质量及力学性能。成形路径中不同的层间搭接方式导致成形样件的成形精度及力学性能不同,交错的层间搭接方式虽然可以获得较好的成形轮廓,但由于其力学性能低下,故而选用连续搭接的成形路径,获得具有较好的力学性能的样件,同时留有加工余量,保证后期机加顺利。