TC4钛合金是上世纪五十年代发展起来的一种综合性能很高的钛合金。在航空、航天，化工等行业得到广泛应用，占全部钛合金使用总量的50％。等离子焊接具有焊接效率高，一次焊透厚度大，单面焊双面成型等特点；但是，由于等离子焊接属于大热输入焊接，导致钛合金焊缝晶粒粗大，力学性能降低。　　 本文在钛合金普通等离子焊接工艺基础上，使用脉冲电流和低频振动等离子弧作用于钛合金焊缝，对比研究普通等离子，脉冲等离子，振动等离子及振动脉冲等离子钛合金焊缝组织和力学性能，从而找到了改善钛合金等离子焊缝组织，提高焊缝力学性能的最佳方法。脉冲等离子减少了热输入，细化了晶粒，同时使焊缝区及热影响区变窄。振动等离子弧对原始β相晶界细化不明显但改变了钛合金凝固时的应力场和温度场，从而使焊缝生成了篮网状α相针状马氏体，振动还能够减少焊缝杂质，缓解凝固结晶时引起的成分偏析，使焊缝组织更均匀。此外，脉冲和振动均能减少焊缝的气孔。脉冲电流和振动均在一定程度上增加了等离子钛合金焊缝的强度，硬度，冲击韧性及延伸率，两者复合时效果更佳，均超过母材。　　 研究表明，振动频率为10Hz时，TC4钛合金焊缝冲击功最大，为母材的113％。当振动频率为15Hz时，振动脉冲等离子弧钛合金焊缝抗拉强度及延伸率最好，均超过母材。为了证明振动电弧能够破碎树枝状晶，细化晶粒，焊接了201不锈钢并观察其组织，结果表明振动电弧具有与振动工件一样对树枝状晶破碎的作用，为振动辅助焊接发展提供了新的方向。