电弧熔丝增材被广泛应用于热锻模具修复和制造中,其残余应力的分布状态严重影响增材的成败以及模具服役过程中的尺寸可靠性。由于实验手段难以获得残余应力的分布情况,有限元数值模拟技术能全维度的显示残余应力场的分布。但对于铁基合金堆焊而言,如RMD248药芯焊丝堆焊在45号钢基体上,堆焊过程中发生的固态相变会对残余应力的演变和分布产生显著的影响,而采用传统的材料模型会对有限元计算带来较大的误差。因此,为了研究固态相变对电弧熔丝增材残余应力的影响,基于MARC软件开展了考虑固态相变的电弧熔丝增材有限元模拟。本文研究的主要内容如下:（1）探讨了固态相变引起的体积变化、屈服强度变化和相变塑性对残余应力的影响,为分析固态相变对电弧熔丝增材残余应力的影响奠定基础。结果表明:体积变化和屈服强度变化对最终残余应力的影响较大,相变塑性对最终应力有下降的趋势,具有一定的“松弛”效应。（2）本文以RMD248药芯焊丝堆焊在45号钢基体上为研究对象,基于有限元软件MARC,建立了考虑固态相变的温度-组织-应力多场耦合有限元模型,模拟了单层单道和单层多道电弧熔丝增材的温度、组织和残余应力分布。开展了电弧熔丝增材实验,观察了堆焊的组织分布并测量了硬度,验证了组织计算的准确性。采用X射线衍射法测量了堆焊的残余应力,通过实验值和模拟值对比,验证了所建模型的有效性。（3）单层单道电弧熔丝增材研究结果表明:材料不同位置所经历的峰值温度、冷却速率和热循环时间先后不一致;堆焊层主要发生马氏体相变,热影响区主要发生铁素体和珠光体相变,基体不发生固态相变;相比不考虑固态相变,考虑固态相变的横向和纵向残余应力的峰值应力明显高于原始组织的屈服强度,同时,电弧熔丝增材整体结构的端部和中部的残余应力分布更加均匀,特别是对于横向残余应力而言,产生的固态相变减小了端部效应。（4）单层多道电弧熔丝增材研究结果表明:后续堆焊对前续堆焊的温度和组织的演变及残余应力的分布有显著影响;整体而言,后续堆焊增加了贝氏体转变温度停留的时间,促使马氏体相变含量降低;考虑固态相变的堆焊层存在更多拉压相间的应力分布区域,同时,减弱了后续堆焊对前续堆焊残余应力的消除和再分配效果。（5）开展了考虑固态相变的电弧熔丝增材过程中单层单道随焊锤击模拟,发现不同锤击介入温度对应的组织不一致。锤击处理在中温时,对应的组织大部分为奥氏体,锤击处理效果最好;模拟分析了不同锤击载荷的锤击处理效果,结果表明,随着锤击载荷的增大,锤击处理效果先增大后减小。