TC4钛合金因其较高的比强度、优良的高温性能及耐腐蚀性能在航空和航天领域得到了广泛的应用。钛合金零件通常在铸造或者锻造后经过机械加工成形，复杂零件的加工要切削掉超过90%的材料。钛合金成本昂贵，零件制造成本高、效率低。堆焊成型技术是以逐层堆焊获得近净成形、致密零件的一种方式。通过这种方式制造零件优势明显，一方面制造过程无需模具、制造时间短，另一方面仅需少量的后续机械加工。因为TIG焊成本低、无飞溅、成形效果好，本文对TIG填丝堆焊成型技术用于制造TC4钛合金构件进行了研究，以期掌握焊接工艺及其对成型尺寸及组织性能的影响规律，目前国内尚无关于该技术研究的公开报道。本文基于正交试验方法研究了单层堆焊工艺参数对成型尺寸的影响，得到了各个工艺参数对焊缝熔宽、余高、热影响区宽度和深度的影响规律，并用趋势图对工艺参数对成型尺寸的影响规律进行了描述，用极差对工艺参数对成型尺寸影响的主次进行了描述，发现焊接电流是影响焊缝熔宽的最重要的因素，而送丝速度对余高的影响最大，并得到了熔宽、余高和焊接工艺之间的多元线性回归方程。利用不同的工艺参数分别得到了成型良好的直壁形构件，研究了构件的宏观形貌及其微观组织特征。根据微观组织特征的差异将堆焊成型构件横截面分为上部和中下部，构件上部微观组织由α′相、αm相、少量网篮组织以及β相组成，构件中下部微观组织由网篮组织、团束组织、层片状组织、少量残余α′相以及β相组成,此外，堆焊成型构件横截面还出现了条带组织、圆弧形亮纹等特殊组织形貌。研究了堆焊成型的温度场，并利用有限元分析软件对其进行了模拟分析。利用控制变量法研究了焊接工艺对微观组织的影响，得到了焊接电流、焊接速度、送丝速度以及层间间隔时间对微观组织的影响规律。测试了不同工艺参数下所得构件的力学性能，发现了堆焊成型构件力学性能的各向异性。在所选参数范围内，力学性能指标均能满足标准要求，其中，当焊接电流为120A，焊接速度为0.25m/min，送丝速度为1.6m/min，层间间隔时间为3min时，所得构件在X方向的抗拉强度达到947MPa，该方向伸长率为8.44%，在Z方向的抗拉强度为926.8MPa，该方向伸长率为11.5%。研究了焊接工艺对TIG填丝堆焊成型构件的力学性能的影响，对拉伸试样断口以及表面进行了观察分析，研究了构件的断裂现象，发现构件断裂形式大多为韧性断裂。