一种基于激光喷丸辅助的钛合金表面低温渗硼方法与装置，本装置包括激光喷丸强化系统、加热系统、冷却系统和工作台。首先，对钛合金在160°C~240°C进行激光喷丸强化，再将85%~95%B4C粉末与5%~15%氧化铈粉末混合，预置在钛合金表面，在800°C~900°C对钛合金进行稀土共渗3~5个小时，最后，将渗硼后的钛合金冷却至-150°C~-190°C，然后再进行激光冲击强化。本发明降低了传统工艺渗硼温度，增加渗硼层的厚度，加强了渗硼层与钛合金基体的结合强度，提高了钛合金表面硬度以及耐磨损、疲劳寿命等性能。