本发明公开了一种Ti-10V-2Fe-3Al合金表层强化的复合工艺方法,本发明采用正交试验设计方案,运用极值和方差分析方法,对Ti-10V-2Fe-3Al合金喷丸试样的制备工艺参数进行优化,探索Ti-10V-2Fe-3Al合金在不同参数(干喷丸时间、湿喷丸时间、干喷丸尺寸、湿喷丸尺寸)组合下的喷丸处理结果。通过对喷丸后试样的作用层深度、显微硬度、表面粗糙度的综合分析,得到最佳的喷丸工艺参数,从而达到优化Ti-10V-2Fe-3Al合金表层强化的复合工艺的目的。