本文基于CMT增材制造方法,借鉴贝壳天然高强韧的结构,选用ER130S-G高强钢作为硬质材料,ER316L不锈钢作为软质材料,研究异质增材的过渡界面及其对成型结构件力学性能的影响。首先对单金属增材成型工艺进行研究,通过三因素三水平正交试验得出适合CMT增材的工艺参数,并分析了不同因素对成型尺寸的影响规律。然后通过不同材料单层多道搭接实验,得出不同搭接率对增材成型的影响,并对实验参数进行了优化。之后用良好的工艺增材出高强钢的多层多道块体,CMT增材制造高强钢的平均硬度为362HV,在道与道、层与层的交界面处都有小幅度提高,抗拉强度平均值为1126MPa,冲击韧性平均值为50J/cm~2。。设计不锈钢和高强钢异质道间、层间和“S”型搭接界面结构,研究简单结构的变化对界面组织和性能的影响。发现硬度在高强钢与不锈钢过渡界面的区域有明显提高其现象,最高达到412.2HV,较硬质材料的平均硬度高出16%;对于道间搭接结构,拉伸性能随着软材余量宽度的减小而增大,冲击韧性则相反;对于层间搭接结构,双层不锈钢夹层结构的冲击韧性远大于一层不锈钢夹层结构,但是其抗拉强度的数值却低于隔层沉积的结构件;对于“S”型搭接结构件,相邻软材搭接比最大的构件冲击韧性最高,但抗拉强度相比却下降的不多。最后基于不同异质界面结构的优化,设计复杂仿贝壳高强钢-316L分层旋转交织结构件,测试抗拉强度平均值为862MPa,平均强度较纯材高强钢下降了23.4%;冲击韧性平均值为121.25J/cm~2,较纯高强钢的冲击韧性值提高了140%,实现了在强度降低较少的情况下大幅提高冲击韧性。