钛合金材料由于其高比强度、耐高温、耐腐蚀等诸多优点,在航空航天工程中应用广泛,前景广阔。钛合金航空机匣部件由于在电子束焊接工艺中受热极不均匀,易产生很大梯度的残余应力,使其装备稳定性和服役寿命严重受损害。振动时效是一种适用性强、绿色环保、快捷高效的残余应力调整方法,对黑色金属焊接残余应力的调减卓有成效并有着广泛的应用。考虑到温度对振动时效的增益效益,本文通过结合理论分析、有限元仿真分析和试验对比验证的方法,开展钛合金焊接薄壁件的热振动时效工艺研究,主要内容和成果如下:（1）基于机匣部件应变模态特征,设计了等效工艺试件,并建立其焊接接头的有限元模型,选择热-弹塑性有限元方法来分析焊缝温度场,解析掌握焊接残余应力的产生及分布特征,从而确定残余应力调减的重点位置。（2）针对工艺试件开展振动时效的理论分析,基于振动仿真模拟和谐响应分析,先后研究了激振力、激振频率等振动工艺参数对振动时效效果的影响,并确定合适的振动时效工艺参数。（3）采用振动平台对工艺试件进行振动试验,在仿真所得的振动参数基础上,进一步研究温度对振动时效效果的影响,最终提出改良的热振动时效工艺。