目前国内外对于置氢钛合金的研究主要集中在塑性加工方面，而对于置氢钛合金的连接的研究较少，尤其是低温连接。文中采用直接连接和加不同中间层的方式对置氢TC4和GH3128进行了低温扩散连接，研究了置氢量和工艺参数对接头组织和性能的影响，并优化了低温连接工艺参数；分析了接头断裂位置；对低温扩散连接过程中氢的作用机理进行了讨论。通过低温直接扩散连接，得到了接头界面结构：TC4（α+β）/Ti₂Ni/TiNi/TiNi+（Ni,Cr）_ss/（Ni,Cr）_ss/GH3128。置氢量和工艺参数仅对接头反应层厚度和强度有影响。相同工艺参数下，随着置氢量增加，TiNi层厚度增加而Ti₂Ni层厚度略有降低。随着工艺规范的提高，接头各反应层的厚度均增加。随着置氢量和工艺规范的提高，接头抗剪强度均先增后减。最大抗剪强度为80MPa，在置氢0.3wt.%、T=680℃/t=60min/P=15MPa时取得。所有接头均断裂在Ti₂Ni和TiNi层，且主要在Ti₂Ni层。为了避免脆性层及缓解应力，提高接头强度，加入中间层进行连接。采用V、Cu作为中间层，由于低温下元素扩散极不充分或者界面上脆性反应层的影响，接头未能得到良好连接。Nb作中间层时接头形成界面组织：TC4（α+β）/Ti（s,s）/Nb中间层/Ni₃Nb/（Ni,Nb）_ss/GH3128。接头强度较低，断裂在Ni₃Nb与（Ni,Nb）_ss层。为解决GH3128侧的大片未愈合孔洞以及Ni₃Nb层薄而不连续的问题，采用Nb/Ni复合中间层并利用阶梯状的两次连接工艺，最后实现了高强度的连接。形成如下界面组织：TC4（α+β）/Ti（s,s）/Nb中间层/Ni₃Nb/Ni中间层/GH3128。随着置氢量以及连接参数的升高，TC4侧的Ti（s,s）层厚度增加，Ni₃Nb/Ni层中一次连接的孔隙经二次连接完全消失；接头的抗剪强度随着置氢量增加而提高，随连接参数的提高先增加而后基本不变，在750℃/150min/15MPa、置氢0.3wt.%时取得最大强度299MPa；随着连接参数的提高，接头断裂位置发生明显变化：全断裂在Ti（s,s）层；部分断裂在Ti（s,s）层，部分断裂在Ni₃Nb层与Ni中间层；全部断裂于Ni₃Nb层与Ni中间层。通过界面元素动力学计算以及置氢TC4的差热分析，探讨了置氢在低温扩散连接的三个阶段中的作用机理，依次为：置氢TC4母材中的各种相转变增强了连接界面的塑性变形，放氢反应减弱了连接界面的氧化，并促使表面净化；持续发生的放氢反应，促使连接表面活化，为下一步原子的扩散做好准备；固溶的H引起弱键效应，降低空位形成能，降低原子在材料中的扩散激活能，进而提高扩散系数，实现接头的可靠连接。