采用超声振动滚压加工技术对Ti-6Al-4V合金表面进行处理,探究该项技术对Ti-6Al-4V合金表面质量的影响.通过对该工艺加工前后的Ti-6Al-4V合金进行表面粗糙度参数、XRD图谱、截面微观形貌、表层残余应力及显微硬度的对比分析,结果表明:经该工艺处理后的合金表面各项粗糙度参数皆有明显降低;加工后的合金表面XRD图谱的衍射峰减弱且宽化,衍射角向高角度方向偏移;加工后的合金表层β相组织相较加工前明显细化,且随着深度增加β相组织逐渐增大;在距离表面约50　μm位置的残余应力值最大可达到-967　MPa;加工后的合金表面显微硬度可达到421HV,且在0～140　μm的深度范围内,显微硬度随着深度的增加逐渐减小至与基体硬度一致.经超声振动滚压加工后的Ti-6Al-4V合金表面质量显著提高,有利于提高其零部件的使用性能.