随着时代的进步和科技的发展,制造业也在不断向新型制造领域迈进,增材制造作为一种快速成型制造技术,正符合目前资源节约和高效制造的大背景。相比较于传统的制造工艺,增材制造具有周期短、效率高、成形快和成本低等优势,这种技术不仅缩短了工作时间、节省了原材料,而且逐渐向自动化的生产方式发展,大大减少了劳动成本。316奥氏体不锈钢综合性能优良,其良好的耐腐蚀性能和力学性能深受人们的认可和喜爱,广泛应用在航空航天、汽车轮船和轨道交通等领域。将316不锈钢作为增材制造的原料可以快速生产出结构复杂和形状多样的优良结构件。但是由于不锈钢流动性强等特性,还需要对其增材制造工艺进行深入研究,优化工艺流程,提高成形件尺寸精度和性能。本文采用激光-TIG复合熔丝增材制造,研究不同结构类型成形件的增材制造工艺,并且深入探究其微观组织的形成与变化,为能够得到更优的力学性能,本论文主要研究内容和结论如下:研究了激光-TIG电弧复合增材制造过程中,激光对电弧的影响机制,研究结果表明:激光的引入能够对TIG电弧造成积极影响,激光诱导电弧尾部收缩,缩小了电弧的作用面积,提高了电弧燃烧的稳定性,从而能够在保证良好成形的前提下,提高增材制造的行走速度,不仅提高制造效率还能有效降低热输入。研究了激光-TIG电弧复合增材制造薄壁墙体结构件的工艺、性能和组织,研究结果表明:薄壁墙体结构采用单道多层的往复堆积方式,水平方向的拉伸强度优于竖直方向,沉积条纹内部的强度高于界面层之间的强度,微观组织为柱状树枝晶,随着堆积层数的升高,枝晶间距逐渐扩大,对应其显微硬度逐渐降低。316不锈钢为奥氏体和铁素体两相组织,少量铁素体分布在大量奥氏体基体上,铁素体含量与不锈钢原料的化学成分有关,析出时伴随有一定的方向性。研究了激光-TIG电弧复合增材制造厚壁墙体结构件的工艺、性能和组织,研究结果表明:厚壁墙体结构采用多道多层的往复堆积方式,并且可以规划其堆积路径,相邻焊缝层之间覆盖率为50%时成形良好。厚壁结构由于堆积路径的不同,其各个方向上的拉伸强度也有所差异,结构件热量流动和散失方向复杂,其晶粒生长方向垂直于界面。研究了激光-TIG电弧复合增材制造圆管结构件的工艺,研究结果表明:采用激光-TIG电弧增材制造方式可以制备出成形良好的圆管形结构件。薄壁圆管采用单圈多层的堆积方式,每层起弧位置不同。厚壁圆管采用覆盖率为50%的多圈多层堆积方式,每层的堆积顺序为从内至外。