关节轴承因其自身结构简单、承载力大、摩擦系数小且在工作过程中可以免维修和无需添加润滑剂等优异特性而被广泛应用于飞行器中。为了达到飞行器轻量化指标要求,轻质合金被广泛应用于飞行器部件中。然而轻质合金（例如钛合金）硬度低、摩擦学性能差,限制了其在关节轴承等运动构件中的应用。因此本文分别以TC4钛合金和钨为基体和电极,采用电火花合金化的方法在其表面制备强化层。通过ANSYS仿真软件对成型过程温度场进行了探究分析,探究了强化层的形貌、元素分布、力学、摩擦学性能以及工艺参数对强化层的影响关系,确定了TC4表面钨强化层的制备工艺。本文首先通过ANSYS仿真软件对试样制备过程的温度场进行模拟仿真,探究了温度随时间的变化情况。其次以钨为电极在TC4表面制备了电火花合金化强化层,探究了工艺参数对试样的形貌、表面粗糙度、厚度、物相组成以及材料质量转移规律的影响,分析了强化层表面元素分布情况;然后对试样进行了显微硬度测试以及摩擦学性能测试,分析了试样的力学及摩擦学性能,研究了强化层的磨损表面,分析了其磨损机理;最后以最优摩擦学性能参数试样组为例,测试了其在不同工况条件的摩擦学性能以及强化层的耐腐蚀性能。结果表明:强化层的温度场结果符合Gauss脉冲电源放电规律。强化层表面形貌呈水滴溅射样形貌,在强化层中主要存在的合金相为W、W2C、Ti和（W,Ti）C1-x,且强化层有更细的晶体结构。强化层的显微硬度及摩擦学性能较TC4钛合金均有较大提升且试样具有良好的耐腐蚀性能。