电弧丝材3D打印是使用电弧作为热源,熔融金属液滴作为填充材料的3D打印技术。其通过电弧熔化焊丝,将熔化金属依据零件的三维模型层层堆砌形成金属零件。但现在电弧丝材3D打印的研究热点主要在打印成形的工艺、打印生成的组织和性能方面,对电弧丝材3D打印的使用材料研究较少。本文旨在研制出适宜电弧丝材3D打印的药芯焊丝材料,探索相关工艺参数对成形过程的影响,并应用于实际产品的打印。因此,本文的研究有重要的理论意义与实际工程价值。集成了以KUKA机器人和福尼斯CMT焊机为核心的打印平台;整个打印平台可直接识别STL点云数据模型,根据点云数据模型切片,自动生成所需要的打印路径,实现了从零件数据到直接打印的无缝连接。研制出焊接飞溅率低于2%,成形良好的高合金药芯焊丝材料。采用研制出的材料进行3D打印,其成形金属的显微组织主要为板条状马氏体,焊态下的硬度高于42HRC,经过500℃热处理后硬度可达到45HRC,成形金属的拉伸强度高于1000MPa;成形金属与基材结合面强度为600MPa,研制的药芯焊丝材料能用于实际产品的3D打印。采用正交试验的方法,研究了电弧丝材3D打印过程中堆积速度、堆积电流与电弧电压对3D打印成形工艺的影响。在多道直壁打印过程中,成形的宽度与打印层数基本无关,但与堆积速度有关,呈现很强的负相关性,且稳定的堆积速度下,熔高的变化基本是线性增加的;堆积电流增大时,熔高和熔宽均增大,且熔敷效率也随之增高;随着电弧电压的增大,堆积成形件的熔宽变大,每层的层高略有减小。应用研制的药芯焊丝材料与打印工艺,成功地打印出了薄壁圆筒件、实芯立方体、超大型薄壁零件、坦克齿轮的主动轮、从动轮等一系列典型的制件,实现了典型零件的修复。打印成形零件的尺寸满足要求。