钛/铝异种材料构件在航空、航天、交通运输和武器装备等领域的应用越来越广泛,结合工程应用需要,开展在CMT电弧增材制造条件下,钛与铝异种材料结合机理与规律的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。首先,开展了Ti-6Al-4V钛合金与Al-5Si铝合金异种材料结构的CMT电弧增材制造试验研究。研究发现:Ti-6Al-4V/Al-5Si异种材料样件的钛/铝反应层包括Ti7Al5Si12连续反应层和Ti(Al1-xSix)3非连续反应层。在样件断裂面检测到Ti7Al5Si12和Ti(Al1-xSix)3,为了避免反应层形成含Si金属间化合物,在选择铝合金焊丝时,应尽量选用Si含量较低的焊丝。其次,开展了Ti-6Al-4V钛合金与Al-6.25Cu铝合金异种材料结构的CMT电弧增材制造试验研究,探索了钛合金与铝合金的堆积顺序对样件成形和反应层的影响规律。研究发现:先堆积钛合金时,钛合金和铝合金成形良好,钛合金与铝合金结合方式为“熔钎焊”结合,在反应层形成TiAl3;先堆积铝合金时,钛合金与铝合金的界面存在孔洞,且界面附近的钛合金成形粗糙,钛合金与铝合金结合方式为“熔化焊”结合,导致在反应层形成TiAl3、TiAl和Ti3Al。结果表明:先堆积钛合金更适合钛/铝异种材料CMT电弧增材制造。再次,开展了不同CMT模式堆积铝合金对钛/铝反应层的影响机理与规律的研究。研究表明:相同送丝速率条件下,铝合金使用直流CMT（Direct current CMT,DC-CMT）和变极性CMT（Variable polarity CMT,VP-CMT）模式,反应层由TiAl3组成,厚度约为10μm。铝合金使用直流CMT脉冲复合（CMT plus pulse,CMT+P）模式,反应层由TiAl3、TiAl和Ti3Al组成,厚度约为2 mm;铝合金使用变极性CMT脉冲复合（Variable polarity CMT plus pulse,VP-CMT+P）模式,反应层由TiAl3组成,厚度约为1 mm。结果表明:铝合金使用DC-CMT和VP-CMT模式更适合钛/铝异种材料CMT电弧增材制造。最后,探究不同铝合金堆积层数对钛/铝反应层的影响规律。研究表明:在DC-CMT模式下,随着层数增加,样件中长条状的TiAl3相由垂直于钛合金表面变为随机分布;在CMT+P模式下,初始反应层的基体为TiAl,并有针状Ti3Al形成,随着层数增加,反应层中形成连续薄层状TiAl3和长条状TiAl3。