随着科学技术的不断发展,具有许多优异性能的钛合金零件被广泛应用于航空航天、汽车、医疗等领域。同时,钛合金零件的加工制造技术也备受关注,其中,3D打印技术由于其生产快速、适用范围广等优点成为钛合金零件制备的主要技术之一。然而,在3D打印钛合金零部件过程中容易出现局部球化、微裂纹、孔隙以及翘曲变形等缺陷,限制了3D打印钛合金技术进一步的推广和应用。高压水射流喷丸强化作为一种湿式喷丸新工艺,具有效率高、成本低、柔性高、无污染、无热损伤等优势。它能够有效的提高金属表面疲劳性能,遏制材料表面微裂纹的萌生和扩展,从而改善和提高被加工零部件的表面质量。为此,本文将高压水射流喷丸技术应用于3D打印钛合金材料以强化其表面质量,提升3D打印钛合金零件的使用寿命。具体研究内容如下:（1）研究高压水射流喷丸多相流在喷嘴内外流场分布规律。运用计算机流体力学方法,构建气-固-液多相混合流体流场特性的数值模拟,分析了混合喷嘴内外多相流速度场、压力场的分布规律。研究了在混合流场约束环境下钢丸的分布及运动规律,获得了气、液两相流进出口速度的平均转化率（54.65%）及弹丸在喷嘴出口速度的具体数值。（2）建立3D打印钛合金材料本构模型。通过对3D打印钛合金进行拉伸实验,获得钛合金材料在准静态力作用下的应力应变规律,借助Matlab软件,以拉伸试件的真实应力和塑性应变之间的关系为目标函数进行非线性拟合。获得了准静态下屈服强度A=648.7MPa,应变强化系数B=288.7MPa,参考应变率n=0.36条件下的Johnson-Cook本构模型,为分析3D打印钛合金材料变形过程奠定了基础。（3）研究射流约束条件下喷丸对3D打印钛合金材料的应力应变规律。通过显示动力学数值模拟软件分析不同参数下颗粒对靶材的冲击作用。研究了钢丸在不同射流速度冲击下材料时的应力应变分布规律。结果表明:在喷丸速度10.7～20.2m/s区间内会产生191～284MPa（绝对值）的残余压应力。相关实验验证表明,残余应力模拟值与实验测试值存在13%的误差,但其结果仍对实验研究有较大的参考价值。（4）实验研究水射流喷丸强化3D打印钛合金材料技术。项目利用自制实验设备,采用单因素实验法,将表面粗糙度、表面硬度以及表面残余应力值作为水射流喷丸强化质量指标,分析射流压力、靶距及喷嘴横移速度等参数对水射流喷丸强化表面质量的影响规律。结果表明,随着射流压力的提升表面粗糙度在40MPa时从5.25μm提高到2.9μm,表面强化效果显著。随着喷丸靶距及射流移速的提升表面硬度及残余应力成下降趋势表面粗糙度有所提升,说明射流发散效应和进给速度影响钢丸颗粒冲击强化质量。