为了了解烧蚀坑的形貌和产生的原因机理,以及通过激光超声回波的衰减特性对TC4钛合金的两相组成的表征特性。本文采用基于激光超声的方法研究了激光点源在TC4钛合金中激发超声波的物理过程。本论文首先在不同温度下对TC4钛合金加以不同能量不同脉冲次数的激光烧蚀处理。利用Hi ROX KH-8700型显微镜来获得其烧蚀坑深度、形貌等信息,结合现有的激光烧蚀过程中的模型分析不同参数对烧蚀的影响。建立起了烧蚀坑、直径与不同脉冲激光参数之间关系式,并提出了一种材料去除系数来表征烧蚀过程中相爆炸的过程。结果表明:脉冲激光的脉冲次数变化并不影响烧蚀过程中的相爆炸和等离子屏蔽;而环境温度的升高会使烧蚀深度和材料去除系数下降,环境温度会增强等离子屏蔽的效果;烧蚀坑的形貌特征收脉冲激光能量的影响较大。在制定不同TC4钛合金试样热处理工艺之后,得到了不同的热处理组织。再通过激光超声来对TC4钛合金进行检测。利用光学显微镜和电子扫描显微镜（SEM）来获取材料组织信息,通过信号处理得到超声回波衰减信息,并建立起钛合金微观组织与超声波衰减之间的联系,并利用所得的声波衰减这个重要参数来表征ɑ相、β相比例。结果表明,TC4钛合金中ɑ相与β相比对超声衰减有着较明显的影响。超声时域衰减对空冷下的TC4钛合金试样有更好的表征能力,超声频域衰减则对水冷的试样有更好的表征效果。