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钛合金具有密度小、比强度高、耐腐蚀好等特性,被誉为“海洋金属”,近几年在海洋工程装备中得到了广泛应用。但是,当钛合金与电位较低的异种金属连接使用时,容易发生电偶腐蚀,引起异种金属的加速腐蚀,造成巨大的安全隐患。因此,亟需对钛合金表面进行防护并对其电偶腐蚀行为进行系统研究,为钛合金在海洋领域的应用奠定理论及实践基础。本课题通过对TC4钛合金表面进行微弧氧化（MAO）与多弧离子镀复合处理,并对其与AH36合金、7075合金、AZ31合金连接的电偶腐蚀行为进行研究。采用SEM、XRD对膜层和腐蚀产物的形貌以及物相组成进行检测和分析;利用涂层附着力自动划痕仪和粗糙度测试仪对MAO膜层的结合力和粗糙度进行检测;利用极化曲线法研究了TC4与三种材料连接后的电偶腐蚀倾向。开展了螺栓连接浸泡实验,采用电偶腐蚀计对腐蚀电流进行监测,采用失重试验测试其电偶腐蚀速率,最后研究了电偶腐蚀对TC4钛合金及异种金属的抗拉强度的影响规律。其主要研究结果如下:（1）不同电压下对TC4进行微弧氧化处理,结果表明:随着电压的升高,MAO镀层孔隙直径逐渐增大,孔隙率先减小后增加,表面粗糙度逐渐增大,当电压为450V时,其孔隙率为4.5%,表面粗糙度为1.52μm。MAO镀层相组成为锐钛矿Ti O2（101）和金红石Ti O2（110）。TC4钛合金微弧氧化处理后,可以将与其连接的AH36、7075和AZ31合金的平均电偶腐蚀速率分别降低150%,409%和327%;浸泡试验表明:TC4微弧氧化处理可以大幅降低与AH36和7075合金之间的电偶腐蚀敏感度,使其由均匀腐蚀转变为局部腐蚀。但是,对AZ31合金的电偶腐蚀抑制程度较低;TC4钛合金经微弧氧化处理,可将其与AH36钢和7075铝合金偶接的电偶腐蚀等级分别由处理前的D级提高到A级,该处理对其与AZ31合金偶接的电偶腐蚀抑制程度较低,仍为E级。TC4微弧氧化处理后分别与三种合金连接,经电偶腐蚀15天后,可将三种合金的抗拉强度分别提高1.2%、4.5%和4.2%。（2）采用多弧离子镀技术在不同铬靶电流下对TC4经微弧氧化后的表面进行复合处理。研究结果表明:随铬靶电流增大,复合膜层表面的孔隙率逐渐降低,当铬靶电流为75 A时,镀层孔隙率可以降低85.3%;复合膜层的膜基结合力保持不变,为67N;表面粗糙度呈先增加后减小趋势,当铬靶电流为75A时,其表面粗糙度最低为1.45μm。多弧离子镀膜层的相组成为Cr N、Cr2N、Cr以及少量Cr的氧化物相。复合处理可将与其连接的AH36合金、7075合金和AZ31合金的电偶腐蚀速率分别提高34.5%、79.0%和25.0%。TC4微弧氧化后,经复合处理后,与其偶接的AH36和7075合金的电偶腐蚀等级均由复合处理前的A级降至B级,与其偶接的AZ31的电偶腐蚀等级保持E级。复合处理后,分别与AH36、7075和AZ31连接,并经电偶腐蚀15天后,三种合金的抗拉强度,比复合处理前分别提高3.4%、3.0%和11%。（3）在不同N2:Ar流量比条件下,采用多弧离子镀对微弧氧化后的TC4钛合金表面进行复合处理。结果表明:随着氮气流量比例增大,镀层表面孔隙率和膜层表面粗糙度均逐渐降低,当N2:Ar流量比为10:1时,镀层表面孔隙率和粗糙度分别为0.12%和1.40μm。Cr N膜层的相组成为Cr N和Cr2N。当气流量比为10:1时,复合处理后的TC4合金与AH36合金、7075铝合金、AZ31镁合金连接,可将三种合金的电偶腐蚀速率分别降低18.2%、55.8%和20.1%。TC4表面经复合处理后与AH36合金和7075合金连接,其电偶腐蚀等级均提高为A级,其与AZ31连接时,电偶腐蚀等级保持E级。经复合处理后的TC4分别与AH36合金、7075合金和AZ31合金连接,并经电偶腐蚀15天后,可将三种合金的抗拉强度较不增加氮气流量时,分别提高0.4%、11.0%和8.0%。（4）采用微弧氧化和多弧离子镀对TC4合金表面进行复合处理,当微弧氧化电压为450V,多弧离子镀铬靶电流为75A,气流量N2:Ar比为10:1时,可以显著降低钛合金与TC4合金与AH36合金、7075铝合金、AZ31镁合金连接的电偶腐蚀敏感度。