铝青铜合金具有良好的强度、耐腐蚀性能和耐磨性能,在船舶装置、海水处理装置等结构中具有广泛应用前景。对于形状较为复杂的大型整体结构件,传统的加工方法主要采用铸造、锻造、焊接、螺栓连接以及机械加工等,这使得材料利用率低、制造成本高且生产周期长。增材制造技术是近年来快速发展的先进制造技术之一,电弧增材制造技术（Wire arc additive manufacturing,WAAM）因效率高、成本低、致密度高等优势,成为大型构件制造的一种潜在可行方案。电弧增材制造的结构常因定向凝固的柱状晶组织而导致力学性能的各向异性,而在金属凝固过程中,适当施加适当的超声振动（Ultrasonic vibration,UV）,可以击碎初生的晶核,提高形核率,抑制晶粒的生长,从而获得均匀分布且大小均匀的晶粒。因此,本文在电弧增材的过程中,引入超声振动,以期消除或抑制增材过程中易形成的柱状枝晶,细化晶粒,优化力学性能的各向异性。本文研究了不同层间温度下（连续增材、400℃、100℃）和有无超声振动对WAAM制备的铝青铜（Cu-8Al-2Fe-2Ni-2Mn,wt.%）薄壁试样的组织特征（包括宏观结构,微观结构,元素分布和相组成）、力学性能（包括纳米硬度和拉伸强度）和腐蚀性能的影响。可以得出以下结论:1.在未引入超声振动的电弧增材制造Cu-8Al-2Fe-2Ni-2Mn合金中的微观组织主要表现为3个区域:前三层微观组织是由基材树枝晶转变为柱状晶的区域;第三层到最后一层的稳定区域,其微观组织主要是垂直于基板方向生长的均匀柱状晶;顶部区域形成了约350-400μm厚度转向枝晶。不同层间冷却温度下均会形成定向生长的柱状枝晶,且二次枝晶数量会随着层间冷却温度的降低而减少,连续增材、层间冷却温度400℃和层间冷却温度100℃条件下柱状枝晶的宽度依次为33.7±3.2μm、28.5±4.2μm、21.6±3.6μm。2.在引入超声振动后,连续增材和层间冷却温度400℃试样中柱状晶宽度减小,分别为31.2±3.1μm和26.8±3.1μm,且无明显的二次枝晶。在层间冷却温度100℃试样中,获得了不规则分布的胞状晶,抑制了柱状枝晶的形成,其尺寸约18.6±2.6μm。此外,超声振动改善了熔池的铺展性,在层间冷却温度100℃试样中,增材区域的有效利用面积高达84.8%。3.明确了电弧增材制造Cu-8Al-2Fe-2Ni-2Mn合金的相组成,即在枝晶间包含基于Fe3Al的球状κII相和基于Ni Al的层状κIII相,而κIV相（富铁）在α-Cu基体中不均匀成核,并且在引入超声振动后合金中观察到孪晶和位错。4.不同参数下枝晶和α-Cu基体的微观硬度,枝晶与α-Cu基体相比,两者的纳米硬度和模量均有所差异,枝晶的纳米硬度和模量均表现出更高的数值。通过降低层间温度和引入超声振动,可以提高α-Cu基体的纳米硬度和模量。在超声振动+层间冷却温度100°C条件下,合金在不同区域的纳米硬度和模量均表现得更加均匀,其纳米硬度分布在2.11～2.28GPa,模量分布在122.4～129.4GPa。5.层间冷却温度和超声振动对拉伸性能的影响,拉伸性能在层间冷却温度100℃、超声振动+层间冷却温度400℃试样中均表现出各向异性,即水平方向的拉伸强度优于竖直方向,且水平方向的拉伸强度会随沉积高度的增加而降低,延伸率呈现相反的结果。超声振动+层间冷却温度100℃下拉伸性能的各向异性得到有效控制,抗拉强度、屈服强度和延伸率的均值分别为517.0±0.89MPa,226.2±0.95MPa和41.01±0.29%。拉伸断口均表现出塑性断裂的特征,且随着层间冷却温度的降低,拉伸断口从“滑移分离”往“韧窝”方向发展。6.不同参数下电弧增材制造Cu-8Al-2Fe-2Ni-2Mn合金的腐蚀性能。自腐蚀电流密度Icorr随层间冷却温度的降低,而依次降低;同时在相同层间冷却温度下引入超声振动的Cu-8Al-2Fe-2Ni-2Mn合金均显示出更低的自腐蚀电流密度Icorr,结果表明降低层间温度及引入超声振动均有利于提高合金的耐蚀性。同时超声振动+层间冷却温度100℃条件下该合金具有更低的自腐蚀电流密度Icorr,与连续增材的试样相比仅为它的18.2%,并表现出最佳耐蚀性。而连续增材试样其自腐蚀电流密度Icorr达到1.6132×10-5A/cm~2,表现出最差的耐蚀性能。超声振动+层间冷却温度100℃的Cu-8Al-2Fe-2Ni-2Mn合金在浸泡腐蚀试验中的腐蚀速率随着温度升高而加快,20℃、40℃、60℃腐蚀速率分别为0.0405mm/a、0.0501mm/a、0.0803mm/a,均体现出良好的耐蚀性。腐蚀表面生成Cu2O和Al2O3对铝青铜基体起到一定的保护作用。合金的主要腐蚀产物为碱式氯化铜Cu2（OH）3Cl,表现为双菱锥状晶体。