本發(fā)明公開了一種超高強(qiáng)異質(zhì)結(jié)構(gòu)鈦合金及其制備方法，所述鈦合金成分為2.5～4％的Al，4～6％的V，5～8％的Mo，余量為Ti。該合金由(α+β)雙相鈦基體與β單相鈦纖維構(gòu)成，雙相鈦基體中α相體積分?jǐn)?shù)為60～80％，β單相鈦纖維直徑為10～50μm，纖維間距為50～100μm。其制備方法為：(1)按合金成分混合Ti粉、AlV中間合金粉及Mo粉；(2)對(duì)混合粉末冷等靜壓得到壓坯棒料；(3)對(duì)壓坯棒料進(jìn)行真空燒結(jié)得到燒結(jié)坯棒料；(4)對(duì)燒結(jié)坯棒料進(jìn)行熱旋鍛加工得到異質(zhì)結(jié)構(gòu)鈦合金棒材；(5)進(jìn)行去應(yīng)力退火得到超高強(qiáng)異質(zhì)結(jié)構(gòu)鈦合金。本發(fā)明通過控制Mo元素的不完全擴(kuò)散形成纖維異質(zhì)結(jié)構(gòu)，使鈦合金抗拉強(qiáng)度超過1600MPa，同時(shí)可維持5％以上的延伸率，相比于現(xiàn)有高強(qiáng)鈦合金力學(xué)性能提升顯著。