杨罗扬，王克鸿，马冯生

(南京理工大学 材料科学与工程学院，江苏 南京 210094)

0 引言

增材制造(additive manufacturing，AM)技术是一种借助三维CAD/CAM设计，采用“自下而上”的方式，将材料逐渐累加直接制造零件的技术[1]。欧美等发达国家已制定了发展增材制造技术的战略规划，增材制造技术正在成为发达国家振兴制造业，提升产业竞争力的重要方式，受到各国政府及科研机构的广泛关注[2]。2015年3月5日，李克强总理在政府工作报告中提出“中国制造2025”，将增材制造纳入制造业创新建设工程， 并为我国未来30 年制造业规划了路线图，以10年为一步，确立了三步走的战略目标，力争在2045年时我国制造业在全球具有自主创新能力和竞争中处于领先地位。

目前国内外关于金属增材制造的研究重点还集中在激光、电子束等高能束流增材制造技术。由于电弧增材制造技术具有熔覆效率高、填充金属利用率高，整体成型周期短、成本低[3]等优点，电弧增材制造技术将成为国内外学者的研究热点。针对奥氏体不锈钢在采用弧焊增材制造成型过程中容易出现热裂纹，变形及晶间腐蚀等影响性能的问题[4]，本文采用一种热输入很小的弧焊方法，即冷金属过渡(cold metal transfer，CMT)技术。目前国内外关于CMT增材制造过程中的温度及应力分布还鲜有报道，而温度场及应力场是产生裂纹及变形的主要因素。减小温度分布的不均匀性是降低残余应力，得到性能良好的成型结构件的关键。

本文采用专业的焊接模拟软件SYSWELD建立了不锈钢CMT增材制造过程中的有限元模型，对比了3种增材制造方式下的温度场，并对温度场分析对比确定最佳的成型路径。……