冷金属过渡(Cold metal transfer,CMT)技术是电弧填丝增材制造(Wire arc additive manufacturing,WAAM)技术的一种,其具有材料利用率高、沉积效率高、无飞溅、热输入量低等优点。与传统的制造方法相比,在改善成型件性能的同时,可实现高性能金属零件经济快速成形。铜铝合金复合材料具有良好的导电导热性、耐腐蚀性,高强度和高延展性等优点,可制成功能梯度材料来满足不同的需求。具有广阔的应用前景,已被广泛应用于航空航天、船舶制造等领域。目前,铜铝合金的制造主要采用真空感应熔炼,电弧熔炼,球磨等粉末冶金工艺和固液复合浇注技术。通常对外部环境要求较为严格,这相对增加了制造成本;金属粉末的价格比填充丝材高。另外,这些工艺不适合生产几何形状复杂的零件,而且会产生粉末颗粒未完全熔化等缺陷,降低成形件质量。因此,低成本、高效率的铜铝合金的电弧填丝增材制造技术受到人们的青睐。本文提出一种新的稳定的可行的双丝增材制造的方法来制造铜铝合金。采用基于冷金属过渡技术的电弧-双丝增材制造(CMTWAAM)系统,通过两个送丝机的协调工作,将商用的铜焊丝Cu Si28L和铝焊丝ER4043沉积到同一个熔池中,并验证双丝电弧增材制造的可行性。首先通过调节制造过程中工艺参数,分析各工艺参数对单层单道焊缝成形质量的影响,并最终确定一组具有良好成形效果的工艺参数。运用所选的工艺参数进行双丝电弧增材制造铜铝合金实体墙,并通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、电子背散射衍射(EBSD)等分析沉积层的微观组织。分析多层多道沉积实体墙:在不同的沉积位置观察到不同的微观结构,微观结构的变化取决于沉积过程中的热累积和热循环。沿垂直方向的力学性能之间的极限抗拉强度仅相差15 MPa,屈服强度仅相差10 MPa,伸长率相差2%;下部,中上部和上部的平均显微硬度分别为217.1 Hv,226.8Hv和221.4 Hv,金属间化合物的存在会导致显微硬度的波动;在沉积样品的不同高度区域检测到四种相;在垂直方向上的试样表现出较优的力学性能,断面呈现混合断裂的特征。对比研究不同深冷处理时长,铜铝合金的组织与性能。结果表明:深冷处理能够改善铜铝合金材料的性能;在本论文工作中,深冷12小时能取得较优的性能和经济效益,相对较高的强度和较优的延展性。是由于深冷处理后形成相对较小的晶粒和在深冷处理过程形成的随机织构。影响机理:深冷处理后,晶粒得到细化导致晶界面积增加,增强了抵抗变形的能力,从而提高了强度。