TC11钛合金具有轻质、高强等优点,有取代高强钢作为航天主承力构件实现轻量化应用的巨大潜力。采用激光熔化沉积技术制备TC11钛合金,对沉积态TC11钛合金进行双重退火热处理,研究了退火温度对TC11钛合金组织和力学性能的影响。结果表明:TC11钛合金组织沿沉积方向呈柱状晶、等轴晶交替生长的现象,沉积态组织主要包括由沿着晶界集束生长的针状α相组成的魏氏组织以及由晶内α β相组成的网篮组织;经双重退火后,晶内α相粗化、长径比减小,连续晶界α相出现断续、球化、消失现象;当退火温度为1025 ℃时,晶内组织突变为细网篮组织,晶界重新形成连续α相;经双重退火处理后,TC11钛合金的强度和塑性均显著提升,达到锻件标准;随着退火温度升高,TC11钛合金的强度表现为先降低后升高的趋势,塑性表现为先升高后降低的趋势;随着退火温度升高,TC11钛合金的屈强比先增大后降低,并在退火温度为1010 ℃时达到最大;随着退火温度升高,两相区强度的各向异性小于3%,具有趋近各向同性的特性,塑性的各向异性先升高后降低,并在退火温度为995 ℃时达到最低。