不锈钢已成为现代工业三大支柱材料之一,其中316奥氏体不锈钢因其良好的性能在管道制造中具有广泛的应用,传统管道制造主要采用整体锻造和锻焊,但是均存在很多问题,增材制造因制造成本低、成形速率高、智能化等优点,因此课题考虑利用增材制造的方法研究管道支管结构件。本文采用TIG电弧以及激光-TIG复合热源对316奥氏体不锈钢进行增材制造。确定了行走速度、送丝速度、电弧电流的范围并得到了最优参数,考察最优情况下墙体尺寸、微观形貌以及显微硬度,研究了单一参数对墙体的成形尺寸、微观形貌以及显微硬度的影响,在最优参数的基础上,引入小功率激光研究激光功率变化对墙体的成形尺寸、微观形貌以及显微硬度的影响,研究了激光引入后,电弧形貌以及熔池形貌的变化,最后在最优参数条件下,堆积圆管件,研究路径改变对墙体成形及力学性能的影响,实验均取得较好的结果。单TIG电弧研究结果表明:为获得好的堆焊层成形,应保证焊接电流和焊接速度为正相关关系。钨极角度的变化,表现为电弧力对熔池的作用方式的改变,钨极角度不适合时会带来墙体高度和宽度的不稳定。电弧电流的变化主要表现为对重熔区区域大小及晶粒粗细的影响。层间冷却温度的变化对墙体的影响变现为改变重熔区的冶金,层间冷却时间的改变主要带来墙体的高度稳定性的剧烈变化。送丝速度的变化主要表现为对墙体高度的累加作用。移动速度的变化主要表现为墙体宽度的稳定和高度的累加作用。组织变化主要是柱状形态的变化。电弧力作用方式对墙体硬度影响不大,热输入和热堆积的变化对墙体硬度变化影响较大。激光-电弧增材制造研究结果表明:小功率激光的引入后均在不同程度上改善墙体的成形从而得到更为有效的壁厚。组织发生了巨大的变化。成形件的力学性能提高,试样的硬度提高。引入激光后,相比于单TIG电弧时,电弧形态较稳定,电弧细长,减小了电弧对前层沉积层再次冲击作用引起的两侧熔融金属液的流动,在一定程度上提高的圆管侧壁的精度。激光压缩电弧,使热量集中,受电弧力的冲击作用也较集中,因此可以获得沿垂直方向较深的熔池。圆管增材制造实验结果表明:利用最优参数对圆管进行了堆积实验,得到成型较好的圆管,单TIG电弧增材情况下,圆管运动路径与直线运动得到成形件侧壁相似;圆管堆积得到成型件的力学性能与墙体的力学性能差距不大。