本發明公開了高沖擊韌性Ti80鈦合金厚板及其組織形態的熱處理控制方法，通過對熱處理爐進行爐溫均勻性檢測，之后按照熱處理制度進行熱處理，Ti80鈦合金厚板在（Tβ?60）±10℃溫度下進爐，到溫后保溫0.5～1h，均勻升溫至（Tβ?15）±10℃，到溫后保溫3～4h；熱處理過程中Ti80鈦合金厚板在熱處理爐中微動；將熱處理后的Ti80鈦合金厚板出爐后進行熱矯直，確保Ti80鈦合金厚板的矯直不平度允許偏差≤10mm/m；之后將熱矯直后的Ti80鈦合金厚板在冷床上移動冷卻，獲得高沖擊韌性Ti80鈦合金厚板。

本發明公開了一種厚度≥50mm高沖擊韌性Ti80鈦合金板及制備方法，包括：S1)選擇厚度200~500mmTi80板坯；S2)板坯軋制，板坯加熱后經過1~2火次軋制，獲得厚度為50~180mm的板材，軋制總變形量60~90%，終軋溫度≥Tβ－250℃，S3)板材矯直。本發明通過間歇式冷卻，實現厚規格化的中間態板坯表面微硬化，同時通過控制軋制變形量及變形量的分配，使得變形更容量滲透到“軟化”的心部，細化心部組織，改善心部韌性；解決了Ti80鈦合金厚板(厚度≥50mm)表面、心部出現組織不一致。