本实用新型公开一种氮元素原位强化的梯度钛合金等离子弧增材制造装置。在增材制造过程中，送丝机构送入的钛合金焊丝和周围钛合金材料在等离子弧热量作用下呈熔融态，氮气氩气混合配比的离子气中反应气体氮气电离，离子态的氮与熔融态的钛合金原位反应，在待加工钛合金材料上原位生成具有氮化钛增强相的增材试件。调节气体配比器实现不同的氮气氩气配比的离子气，从而得到不同的梯度强化效果。本实用新型在钛合金增材制造的过程中，同时实现对钛合金材料的强化，无需再额外进行材料的二次强化，减少工艺流程，同时可以通过调节不同的离子气配比实现钛合金材料的可控梯度强化，扩大了高强度钛合金材料的使用范围。