本文利用激光沉积制造技术制备了TC4/TC11双合金,首先对直接过渡TC4/TC11双合金试样,采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、万能试验机和硬度计对其显微组织和拉伸断口等进行了观察,并对其拉伸性能和显微硬度进行了测试及分析,然后对多层过渡的TC4/TC11双合金进行了进一步研究,过渡层数分别取0层、1层以及3层,并探讨了过渡层数对TC4/TC11梯度结构的组织以及力学性能的影响。研究结果表明:由激光沉积制造技术制备的TC4/TC11双合金直接过渡试样,不论是沉积态还是经固溶时效处理后,其过渡区组织中TC4钛合金一侧的显微组织均比TC11钛合金一侧显微组织粗大。TC4/TC11双合金拉伸试样均断在TC4钛合金一侧,并未断在过渡区,表明过渡界面不是TC4/TC11双合金的薄弱环节。激光沉积制造TC4/TC11双合金直接过渡的试样的显微硬度由TC4钛合金经过渡界面最终至TC11钛合金呈现依次上升的趋势。过渡层数对TC4/TC11双合金连接界面的显微组织影响较大,随着层数的逐渐增加即成分梯度的逐渐减小,TC4/TC11双合金连接界面的显微组织分布差异逐渐减弱,且显微组织逐渐趋于均匀。梯度过渡的TC4/TC11双合金试样经去应力退火处理后,其室温拉伸断口均为韧性断裂,且随着过渡层数的增加,TC4/TC11双合金断口韧窝逐渐增大加深,抗拉强度升高显著,塑性明显变好。不同的热处理制度,对过渡层为0层的TC4/TC11双合金连接界面的显微组织影响较大。而且热处理温度对过渡层为3层的TC4/TC11双合金连接界面的显微组织影响较小,这与过渡层数的增加有关。