引言

航天飛行器往往在大應(yīng)力、超高/低溫、強(qiáng)腐蝕等極端條件下工作，對材料及構(gòu)件提出了較為苛刻的服役需求，而輕質(zhì)并適應(yīng)這些服役環(huán)境需求是航天產(chǎn)品選擇材料及其成形技術(shù)的主要標(biāo)準(zhǔn)［1-3］。鈦合金具有比強(qiáng)度比模量高、抗腐蝕性能好、高/低溫性能優(yōu)異等特點(diǎn)，集航天材料所需特質(zhì)于一體，成為了航天領(lǐng)域應(yīng)用廣泛的關(guān)鍵材料之一［1-6］。從工藝技術(shù)角度出發(fā)，航天領(lǐng)域主流的鈦合金精密成形技術(shù)可分為精密鑄造、精密鍛造、旋壓成形、超塑成形和粉末冶金成形［3，6］。目前，國內(nèi)外對鈦合金及其精密成形技術(shù)在航空領(lǐng)域的研究進(jìn)展已有大量總結(jié)性報(bào)道［5-9］，但是航天領(lǐng)域的相關(guān)概述較少。為此，本文從航天領(lǐng)域鈦合金相關(guān)構(gòu)件的研制角度出發(fā)，對國內(nèi)外航天用鈦合金及其精密成形技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分類與總結(jié)，最后結(jié)合我國航天工業(yè)的實(shí)際需求，對其未來發(fā)展進(jìn)行了展望。

1、航天鈦合金精密成形技術(shù)研究進(jìn)展

1.1鈦合金精密鑄造技術(shù)

鈦合金精密鑄造技術(shù)具有成形精度高、生產(chǎn)周期短、尺寸靈活性好等特點(diǎn)，可以很好地適應(yīng)高精度、復(fù)雜鈦合金薄壁構(gòu)件的研制［10-13］。其中，石墨型鑄造和熔模精密鑄造在航天領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，主要用于葉輪類、艙體類、機(jī)匣類產(chǎn)品的研制［12-14］。

目前，國外在中溫中強(qiáng)鈦合金精密鑄造技術(shù)方面已十分成熟，主要合金牌號為 Ti-6-4 和 BT20。在高溫高強(qiáng)鈦合金精密鑄造方面主要涉及 β-21S、BT35、Ti1100、IMI834 等牌號，但是其鑄造工藝目前仍存在鑄件性能低、焊接困難、鑄件開裂傾向高等缺點(diǎn)。我國在鑄造鈦合金材料研發(fā)方面多為仿制國外鑄造鈦合金牌號，其發(fā)展也基本呈現(xiàn)出中溫中強(qiáng)到高溫高強(qiáng)的趨勢，航天領(lǐng)域主流鑄造鈦合金牌號為ZTC4 和 ZTA15，主要用作彈翼類、舵面類、艙段類產(chǎn)品的研制。此外，我國也相繼開發(fā)了諸如 ZTi55、ZTi600、ZTi65、ZTA35 等新型鑄造高溫鈦合金，室溫抗拉強(qiáng)度可達(dá) 1.1 GPa，高溫抗拉強(qiáng)度可達(dá) 625 MPa，使用溫度為 550~700 ℃［15］。但是這幾類新研發(fā)的鑄造高溫鈦合金存在合金成分復(fù)雜、鑄件開裂傾向高、焊接困難等問題，相應(yīng)的鑄造工藝還不夠成熟，目前僅為工程研制階段［15-16］。

航天領(lǐng)域大型、復(fù)雜精密結(jié)構(gòu)以及鈦合金鑄件高性能化的發(fā)展需求，快速推動了磁懸浮熔煉、3D打印、計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬、熱等靜壓致密化等新技術(shù)新工藝在精密鑄造領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展［17-20］。目前，3D 打印技術(shù)已可實(shí)現(xiàn) 1 800 mm×1 000 mm×700mm整體鑄造型殼或型芯的制作，其精度可控制在 0.3mm以內(nèi)，代表性廠商主要有德國 ExOne、Voxeljet 公司、美國 SolidScape、3DSystem 公司［21］。此外，數(shù)值模擬技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于鑄造的充型、凝固、縮松及縮孔預(yù)測、應(yīng)力分布預(yù)測等過程，可有效指導(dǎo)鑄造工藝、提高鑄件精度和質(zhì)量，目前主流的數(shù)值模擬軟件廠商有美國 Procast、日本 Soldia、德國 Magma Soft、中國華鑄 CAE 等。在性能改進(jìn)方面，熱等靜壓致密化技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于鑄件后處理過程中，可使缺陷發(fā)生冶金閉合、消除縮松及縮孔、改善成分偏析，有效提升鑄件的顯微組織及力學(xué)性能，但仍需要關(guān)注并解決鑄件在熱等靜壓過程中組織粗化、相變導(dǎo)致的性能下降以及變形控制的問題［12-13］。目前，隨著多種工藝技術(shù)的進(jìn)步，鈦合金精密鑄造技術(shù)呈現(xiàn)出了技術(shù)種類多元化、交叉化、普適化的發(fā)展趨勢，已可生產(chǎn)出直徑 2 m 量級的大型鈦合金鑄件，鑄造公差可達(dá)±0.13 mm，最小壁厚可控制在1.0 mm［13］。

1.2鈦合金精密鍛造技術(shù)

鈦合金精密鍛造技術(shù)是常規(guī)的近凈成形工藝，目前主要通過改進(jìn)鍛造工藝來提高構(gòu)件的使用性能［22］。其中，精密模鍛和等溫超塑性鍛造在航天領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，主要用于氣瓶類、貯箱類產(chǎn)品的研制。國外精密鍛造工藝所涉及的鈦合金牌號主要有Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn ELI、OT4-1、BT5-1、LT700等［23-24］。例如，美國采用精密鍛造工藝成功研制了Ti-6Al-4V 和 Ti-5Al-2.5Sn ELI 鈦合金壓力容器類構(gòu)件，在大力神Ⅲ過渡級發(fā)動機(jī)得到了應(yīng)用。俄羅斯采用精密鍛造生產(chǎn)的 OT4-1、BT5-1燃料貯箱已成功應(yīng)用到進(jìn)步號探測器上，日本采用精密鍛造工藝生產(chǎn)的LT700鍛件已成功運(yùn)用到H2A、H2B火箭壓力容器等低溫結(jié)構(gòu)零部件中［23］。

我國航天領(lǐng)域鈦合金精密鍛造技術(shù)主要涉及TC4ELI、TA7ELI、TC4、TC11等牌號，目前多用于壓力容器類、輕質(zhì)高強(qiáng)承力結(jié)構(gòu)件的研制［25-26］。其中，鈦合金氣瓶類構(gòu)件的精密鍛造技術(shù)在我國航天領(lǐng)域已得到了廣泛應(yīng)用，主要朝著大尺寸、大變形量、高成形精度、高成形性的方向發(fā)展，目前已迅速接近或達(dá)到國際先進(jìn)水平［27］。例如，我國采用精密模鍛技術(shù)已成功研制出容積為 20 L 的 TA7ELI 鈦合金低溫氣瓶，目前已在 XX-3A，XX-5 運(yùn)載火箭增壓輸送系統(tǒng)中得到大量應(yīng)用［圖 1（a）］［24］。近期，航天材料及工 藝研究所首次采用 TA7ELI 鈦合金寬厚板結(jié)合等溫超塑性鍛造技術(shù)成功研制出體積為 130 L 的 TA7ELI鈦合金低溫冷氦氣瓶［圖 1（b）］，解決了 TA7ELI熱加工性能差、易成分偏析、制造成本高等短板，其在 20K條件下低溫抗拉強(qiáng)度可達(dá) 1.45 GPa，延伸率≥10%，壁厚尺寸精度可達(dá)±0.2 mm，且具有變形速率低、成形過程易控制、質(zhì)量可靠性高、成形精度高等優(yōu)勢。

1.3鈦合金超塑成形技術(shù)

超塑成形技術(shù)由于具有成形精度高、近無回彈、無殘余應(yīng)力等優(yōu)勢，目前已成為了推動航天鈦合金構(gòu)件設(shè)計(jì)概念發(fā)展的開創(chuàng)性近凈成形工藝之一，特別適用于復(fù)雜薄壁結(jié)構(gòu)件的研制［28-32］。國外在超塑成形鈦合金材料領(lǐng)域已經(jīng)歷了由常規(guī)鈦合金（Ti-6Al-4V、IMI550、BT6）到金屬間化合物、鈦基復(fù)合材料的研發(fā)歷程，目前已形成了多種超塑專用鈦合金（超細(xì)晶 Ti-6-4、SP700、BT23）［29-30］。

我國對超塑性鈦合金材料的早期研究主要以仿制國外牌號為主，目前已實(shí)現(xiàn)了 TC4 鈦合金超塑用細(xì)晶板材的工業(yè)化生產(chǎn)，平均晶粒尺寸可控制在 5 μm 左右 ，板 幅 尺 寸 可 達(dá)（0.8~3.0）mm×（1 300~1 500mm）×L，縱橫向力學(xué)性能差異可控制在 50 MPa 以內(nèi)［29］。近期，我國已成功研制出超塑用高強(qiáng)細(xì)晶SP700 鈦合金板材，其晶粒尺寸可達(dá) 1~2 μm 量級，板材規(guī)格可達(dá)（0.6~3.0）mm×1 000 mm×（2 000~3 000）mm。該合金在 770~800 ℃即可體現(xiàn)出優(yōu)異的超塑性，延伸率高達(dá) 2 000%，較細(xì)晶 TC4板材而言其超塑成形溫度可降低約 140 ℃，在航天領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景［29，33］。此外，在其他先進(jìn)超塑鈦合金材料研制方面，我國相繼開發(fā)了諸如 SPTi55、BTi-62421S、BTi-6431S 等高溫鈦合金超塑板，并在金屬間化合物（TiAl、Ti3Al、Ti2AlNb）等先進(jìn)超塑鈦合金材料研發(fā)領(lǐng)域已著手開展了大量工作，目前已突破了國外對我國高質(zhì) 量超塑用鈦合金板材的技術(shù)封鎖與限制［29-30，34］。

在鈦合金超塑成形工藝技術(shù)方面，國外目前已具備單層構(gòu)件、多層構(gòu)件、桁架及正弦波等異型構(gòu)件的批量化生產(chǎn)能力，使超塑成形技術(shù)的研究熱點(diǎn)逐漸由材料研發(fā)轉(zhuǎn)向?qū)嶋H工程應(yīng)用［24，35-36］。例如，美國利用超塑成形技術(shù)成功研制了150 mm直徑的Ti-6Al-4V鈦合金推進(jìn)劑貯箱，可實(shí)現(xiàn)降低成本60%，結(jié)構(gòu)質(zhì)量減輕30%的目標(biāo)。日本ISAS和MHI公司采用板材預(yù)焊接+吹脹的方式成功研制出Ti-6Al-4V鈦合金超塑成形N2H4燃料貯箱（圖2），已在衛(wèi)星上得到大量應(yīng)用［36］。

我國目前在鈦合金超塑成形領(lǐng)域已突破單層脹形控壁厚技術(shù)、SPF/DB 空心構(gòu)件成形技術(shù)以及大型三層/四層空腔翼板成形技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，在我國航天領(lǐng)域主要應(yīng)用于研制衛(wèi)星、導(dǎo)彈、運(yùn)載火箭用大型單層構(gòu)件（壓力容器、蒙皮）、多層結(jié)構(gòu)（艙段、舵翼）以及大型空心結(jié)構(gòu)翼面類產(chǎn)品［24］。

例如，航天材料及工藝研究所采用超塑成形正反脹技術(shù)成功研制出 TC4 鈦合金環(huán)形氣瓶［圖 3（a）］，其半環(huán)毛坯壁厚在環(huán)向和徑向控制誤差分別為±0.2mm和±0.3mm，基本達(dá)到了凈成形水平［37］。除半環(huán)產(chǎn)品外，航天材料及工藝研究所亦開展了諸如衛(wèi)星用大規(guī)格 TC4 鈦合金表面張力貯箱（直徑覆蓋0.6~1.0m 量級，且基本已具備凈成形能力）、TA15 鈦合金發(fā)動機(jī)噴管（外形及壁厚尺寸精度可達(dá)±0.2mm，并實(shí)現(xiàn)了2m量級變壁厚異型構(gòu)件的制造能力），以及 TC4 鈦合金波紋板等構(gòu)件的研制［圖 3（b）~3（d）］［24，37］。

1.4鈦合金精密旋壓技術(shù)

旋壓成形技術(shù)結(jié)合了鍛造、擠壓、拉伸、彎曲、環(huán)軋等工藝優(yōu)勢并可實(shí)現(xiàn)少無切削加工，能夠滿足航天器用鈦合金空心回轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)件的多品種小批量、輕質(zhì)精密、高可靠的服役需求，在航天領(lǐng)域特別適用于殼體類、壓力容器類、封頭、噴管延伸段等產(chǎn)品的研制，是鈦合金回轉(zhuǎn)型薄壁構(gòu)件的首選工藝［38-43］。

目前，國外鈦合金旋壓技術(shù)已突破了大型薄壁構(gòu)件精密化、無模低成本快速旋壓、軋-旋/擠-旋/鍛-旋連續(xù)復(fù)合成形等先進(jìn)技術(shù)，使鈦合金精密旋壓技術(shù)在航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用［44］。例如，德國 MT 宇航公司采用強(qiáng)力旋壓工藝制備出 Φ1.905 m 的高強(qiáng) Ti-15V-3Cr 鈦合金推進(jìn)系統(tǒng)貯箱［圖 4（a）］，在“阿爾法”通信衛(wèi)星得到了應(yīng)用［24］。美國采用無模旋壓技術(shù)成功研制了直徑 1.2 m 量級的 Ti-6Al-4V 鈦合金封頭，實(shí)現(xiàn)了單道次 90% 的冷旋壓變形量，成功應(yīng)用于“阿波羅”號宇宙飛船服務(wù)艙貯箱封頭的制造［圖 4（b）］。我國在鈦合金旋壓技術(shù)領(lǐng)域所涉及鈦合金牌號有 TA1、TA2、TA15、TC3、TC4、TB2 等，典型航天構(gòu)件包括波紋管、氣瓶、火箭發(fā)動機(jī)外殼、噴管、蒙皮、筒形件等［38，40，45］。例如，哈爾濱工業(yè)大學(xué)利用有限元模擬技術(shù)結(jié)合普旋成形工藝成功研制出 0.8mm壁厚的 TC4 鈦合金月球車輪圈［圖 4（c）］［46］。航天材料及工藝研究所通過開展大尺寸薄壁 TC4 鈦合金筒形件強(qiáng)力旋壓缺陷形成機(jī)理研究，并結(jié)合有限元數(shù)值模擬技術(shù)，成功研制出 Φ670mm的 TC4 衛(wèi)星用貯箱筒段［圖 4（d）］，其壁厚尺寸精度為 0~0.2 mm，輪廓尺寸精度為 0~0.5 mm［42-43］。西安航天動力機(jī)械廠采用正旋拉旋+反旋拉旋的工藝方案成功研制出直徑Φ500 mm的TC4鈦合金薄壁環(huán)形內(nèi)膽［47］。

鈦合金精密旋壓技術(shù)雖然已經(jīng)在我國航天領(lǐng)域得到較為廣泛的應(yīng)用，但是受溫度場均勻性、回彈效應(yīng)、擴(kuò)散效應(yīng)、料模尺寸匹配性等關(guān)鍵技術(shù)的局限，我國航天鈦合金旋壓制品目前基本采用高溫有模成形工藝，且快速精密旋壓技術(shù)處于起步階段，連續(xù)復(fù)合成形技術(shù)仍處于工程試驗(yàn)研究階段，尤其是大直徑、薄壁整體鈦合金旋壓成形件仍未實(shí)現(xiàn)批量性應(yīng)用，需著重開展鈦合金材料可旋性、旋壓尺寸精度控制 、控 形/控 性 及 熱 處 理 、旋 壓 模 擬 仿 真 等 技 術(shù)研究［44-45，48］。

1.5鈦合金熱等靜壓粉末冶金技術(shù)

熱等靜壓（HIP）粉末冶金技術(shù)具有致密度高、無織構(gòu)和偏析、內(nèi)應(yīng)力小、材料利用率高、可近凈成形等優(yōu)勢，其成形的構(gòu)件可兼具鑄件的復(fù)雜型面特點(diǎn)以及鍛件優(yōu)異的力學(xué)性能優(yōu)勢，特別適合航天工業(yè)對大型、復(fù)雜、薄壁、高可靠性結(jié)構(gòu)件的研制需求［49-54］。

隨著鈦合金熔煉技術(shù)、致密化變形精度控制技術(shù)、先進(jìn)制粉技術(shù)、有限元分析技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的突破，國外目前已實(shí)現(xiàn)了鈦合金HIP粉末冶金技術(shù)在航天領(lǐng)域的大規(guī)模工程化應(yīng)用。法國Senecma公司研制的低溫粉末鈦合金葉輪在-253 ℃條件下工作轉(zhuǎn)速達(dá)550 m/s，并可大幅縮短加工周期［圖 5（a）~（b）］。美國 P&WRocketdyne和Synertech PM公司采用等離子旋轉(zhuǎn)電極法（PREP）制粉并借助計(jì)算機(jī)模擬等先進(jìn)技術(shù)，成功研制出火箭發(fā)動機(jī)鈦合金殼體、閥體等構(gòu)件，已在航天領(lǐng)域得到應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)了大批量市場化供貨［圖5（c）］［51］。

英國伯明翰大學(xué)研制的鈦合金發(fā)動機(jī)機(jī)匣成功實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜型面構(gòu)件的一體化近凈成形，并已達(dá)到了工程化應(yīng)用水平，其采用60 kg粉末可生產(chǎn)出56 kg的最終樣件，成形精度高達(dá)近90%，僅需少許機(jī)加工即可實(shí)現(xiàn)最終產(chǎn)品的研制［圖5（d）］。

隨著多年的技術(shù)發(fā)展，我國目前已具備航天領(lǐng)域所需的中高強(qiáng)鈦合金、低溫/高溫鈦合金、超高強(qiáng)鈦合金以及金屬間化合物等材料和構(gòu)件的 HIP 粉末冶金一體成形能力，所涉及的產(chǎn)品主要有舵翼類、艙體類、異形曲面類以及機(jī)匣類等構(gòu)件，可以很好地滿足航天領(lǐng)域的任務(wù)需求［50，53，55-57］。作為國內(nèi)最先研究鈦合金 HIP 粉末冶金成形工藝的單位，航天材料及工藝研究所在型號需求的牽引下，目前已突破了高品質(zhì)鈦合金粉末研制技術(shù)、粉末冶金構(gòu)件變形控制技術(shù)、大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的制備技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)了鈦合金 HIP 粉末冶金關(guān)鍵產(chǎn)品的研制和工程化批量生產(chǎn)［51，53-55］。

例如，航天材料及工藝研究所研制的TA15鈦合金舵翼件已具備內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)凈成形能力［圖6（a）］，其力學(xué)性能與鍛件持平，材料利用率可達(dá)70%以上，并且可實(shí)現(xiàn)減重15%以上的目標(biāo)，滿足了飛行器對輕質(zhì)高強(qiáng)、高耐溫結(jié)構(gòu)件的需求。此外，通過合理的包套設(shè)計(jì)結(jié)合有限元分析，成功研制出高性能TA7 ELI鈦合金氫泵葉輪［圖6（b）］，其在液氫條件下抗拉強(qiáng)度可達(dá)1.46GPa，延伸率≥12%，尺寸精度＜0.2 mm，目前已通過全面考核，有效地支撐了我國航天型號的發(fā)展［55］。近期，航天材料及工藝研究所成功研制了TA15鈦合金中介機(jī)匣［圖6（c）］，尺寸精度可控制在±0.3 mm以內(nèi)，材料利用率≥70%，可實(shí)現(xiàn)整體成形，其加工周期可由6個月縮短至1個月，大幅提高了生產(chǎn)效率且性能超過鍛件水平。此外還研制了Ti3Al發(fā)動機(jī)延伸段［圖6（d）］以及TA15發(fā)動機(jī)噴管［圖6（e）］。

隨著航天型號的發(fā)展，我國目前鈦合金HIP粉末冶金技術(shù)不僅可以研制出復(fù)雜程度高的產(chǎn)品，并且已實(shí)現(xiàn)了工程化應(yīng)用。但是與國外先進(jìn)技術(shù)相比，我國在耐600 ℃以上高溫鈦合金粉末冶金技術(shù)的凈成形能力方面仍有差距，目前僅處于工程試驗(yàn)階段；在有限元模擬分析方面缺乏相關(guān)理論模型，大多數(shù)計(jì)算機(jī)模擬局限于粉末成形初期和變形量的分析；在批量生產(chǎn)過程中芯?？焖偃コ夹g(shù)缺乏、流程長，且可重復(fù)使用率低、生產(chǎn)成本高，在短流程低成本控制方面仍有欠缺［24，51］。

2、鈦合金精密成形技術(shù)在航天領(lǐng)域中的發(fā)展方向

針對我國未來航天領(lǐng)域的科研項(xiàng)目需求，急需提高飛行器運(yùn)載效率、降低飛行器結(jié)構(gòu)系數(shù)、提高飛行器的總體技術(shù)指標(biāo)，應(yīng)進(jìn)一步推動以鈦合金為代表的新材料、新工藝的應(yīng)用發(fā)展。因此，在大型、復(fù)雜、薄壁航天器結(jié)構(gòu)件的研制中，采用鈦合金精密成形技術(shù)是未來制造不可或缺的關(guān)鍵性選擇。

（1）在 低 溫 環(huán) 境 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 ，需 著 重 關(guān) 注 諸 如CT20、TC4ELI、TA7ELI 鈦合金精密鍛造、超塑成形、粉末冶金成形技術(shù)的發(fā)展，以滿足管路類、氣瓶類、葉輪類結(jié)構(gòu)件的使用需求。

（2）在高溫環(huán)境應(yīng)用方面，需重點(diǎn)關(guān)注 TA15、TC11、Ti60、Ti600、Ti65 鈦合金精密鑄造、超塑成形、精密旋壓、粉末冶金成形技術(shù)的發(fā)展及工程化應(yīng)用推廣，以滿足舵翼類、復(fù)雜進(jìn)氣道類、噴管類、防/隔熱結(jié)構(gòu)件類的使用需求。

（3）此外，對耐 600 ℃以上的高溫、復(fù)雜熱結(jié)構(gòu)件的研制，需著重推進(jìn) Ti-Al 系金屬間化合和鈦基復(fù)合材料超塑成形、精密旋壓、粉末冶金成形技術(shù)的工程化應(yīng)用推廣工作。

3、結(jié)語

材料和制造技術(shù)是航天領(lǐng)域發(fā)展的基礎(chǔ)，為推動鈦合金及其精密成形技術(shù)在我國航天領(lǐng)域的應(yīng)用并縮短與國外先進(jìn)水平的差距，需重點(diǎn)關(guān)注、加強(qiáng)新型鈦合金材料（高/低溫、高強(qiáng)韌鈦合金及金屬間化合物）的工程化研制與大型、輕質(zhì)、薄壁、復(fù)雜鈦合金構(gòu)件精密成形技術(shù)的協(xié)同發(fā)展，提高我國鈦合金構(gòu)件成形工藝成熟度、精密度以及產(chǎn)品合格率，控制并降低研制成本，縮短生產(chǎn)周期，未來我國先進(jìn)鈦合金材料的研發(fā)以及精密成形技術(shù)的進(jìn)步必將迎來飛躍式發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

［1］鄒武裝 .鈦及鈦合金在航天工業(yè)的應(yīng)用及展望［J］.中國有色金屬，2016（1）：70-71.

ZOU W Z.The application and prospect of titanium and titanium alloys in the aerospace industry［J］.China Nonferrous Metals，2016（1）：70-71.

［2］趙永慶 .國內(nèi)外鈦合金研究的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢［J］.中國材料進(jìn)展，2010（5）：1-8.

ZHAO Y Q.Current situation and development trend of titanium alloys［J］.Materials China，2010，29（5）：1-8.

［3］張緒虎，單群，陳永來，等 .鈦合金在航天飛行器上的應(yīng)用和發(fā)展［J］.中國材料進(jìn)展，2011，30（6）：28-32.

ZHANG X H，SHAN Q，CHEN Y L，et al.Application and development of titanium alloys for aircrafts［J］.Materials China，2011，30（6）：28-32.

［4］LEYENS C，PETERS M.Titanium and titanium alloys：fundamentals and applications［M］.John Wiley & Sons，2003.

［5］錢九紅 .航空航天用新型鈦合金的研究發(fā)展及應(yīng)用［J］.稀有金屬，2000，24（3）：218-223.

QIAN J H.Application and development of new titanium alloys for aerospace［J］.Chinese Journal of Rare Metals，2000，24（3）：218-223.

［6］劉全明，張朝暉，劉世鋒，等 .鈦合金在航空航天及武器裝備領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展［J］.鋼鐵研究學(xué)報(bào)，2015，27（3）：1-4.

LIU Q M，ZHANG C H，LIU S F，et al.Application and development of titanium alloy in aerospace and military hardware ［J］.Journal of Iron and Steel Research，2015，27（3）：1-4.

［7］EZUGWU E O，WANG Z M.Titanium alloys and their machinability—a review［J］.Journal of Materials Processing Technology，1997，68（3）：262-274.

［8］LUTJERING G.Influence of processing on microstructure and mechanical properties of（α+ β）titanium alloys［J］.Materials Science and Engineering：A，1998，243（1-2）：32-45.

［9］ PETERS M，KUMPFERT J，WARD C H，et al.Titanium alloys for aerospace applications ［J］.Advanced Engineering Materials，2003，5（6）：419-427.

［10］李玉梅，弓炎 .航天用鈦合金鑄造工藝性能研究［J］.鑄造技術(shù)，2013（8）：1024-1026.

LI Y M，GONG Y.Study on casting process for titanium alloy in aerospace［J］.Foundry Technology，2013（8）：1024-1026.

［11］張立武，寫旭，楊延濤 .鈦合金精密熱成形技術(shù)在航空航天的應(yīng)用進(jìn)展［J］.航空制造技術(shù)，2015，58（19）：14-17.

ZHANG L W，XIE X，YANG Y T.Application progress of titanium alloy precision thermo-forming technology in aerospace［J］.Aeronautical Manufacturing Technology，2015，58（19）：14-17.

［12］肖樹龍，陳玉勇，朱洪艷，等 .大型復(fù)雜薄壁鈦合金鑄件熔模精密鑄造研究現(xiàn)狀及發(fā)展［J］.稀有金屬材料與工程，2006，35（5）：678-681.

XIAO S H，CHEN Y Y，ZHU H Y，et al.Recent advances on precision casting of large thin wall complex castings of titanium alloys ［J］.Rare Metal Materials and Engineering，2006，35（5）：678-681.

［13］趙瑞斌 .大型復(fù)雜鈦合金薄壁件精鑄成形技術(shù)研究進(jìn)展［J］.鈦工業(yè)進(jìn)展，2015（2）：7-12.

ZHAO R B.Research progress of precision casting of large complex thin-walled titanium alloy ［J］.Titanium Industry Progress，2015（2）：7-12.

［14］高婷，趙亮，馬保飛，等 .鈦合金鑄造技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢［J］.熱加工工藝，2014（21）：5-8.

GAO T，ZHAO L，MA B F，et al.Present situation and development trend of titanium alloy casting technology［J］.Hot Working Technology，2014（21）：5-8.

［15］王清江，劉建榮，楊銳 .高溫鈦合金的現(xiàn)狀與前景［J］.航空材料學(xué)報(bào)，2014，34（4）：1-26.

WANG Q J，LIU J R，YANG R.High temperature titanium alloys：status and perspective［J］.Journal of Aeronautical Materials，2014，34（4）：1-26.

［16］MITCHELL A.Melting，casting and forging problems in titanium alloys［J］.Materials Science and Engineering：A，1998，243（1-2）：257-262.

［17］史玉升 .3D 打印技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用及產(chǎn)業(yè)化發(fā)展［J］.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工程，2016，45（2）：11-16.

SHI Y S.The industrial application and industrialization development of 3D printing technology［J］.Machine Design and Manufacturing Engineering，2016，45（2）：11-16.

［18］HUMPHREYS N J，MCBRIDE D，SHEVCHENKO DM，et al.Modelling and validation：casting of al and tial alloys in gravity and centrifugal casting processes ［J］.Applied Mathematical Modelling，2013，37（14-15）：7633-7643.

［19］DU PLESSIS A，YADROITSAVA I，Le ROUX S G，et al.Prediction of mechanical performance of Ti6Al4V cast alloy  based on micro ct-based load simulation［J］.Journal of Alloys  and Compounds，2017，724：267-274. 

［20］張殿喜，周士蕓，張?jiān)谟?，?.HIP 技術(shù)在改善鑄件  致密化方面的應(yīng)用［J］.粉末冶金工業(yè)，2015，25（1）：46-48. 

ZHANG D X，ZHOU S Y，ZHANG Z Y，et al.Application of  HIP technology in improving casting densification［J］.Powder  Metallurgy Industry，2015，25（1）：46-48. 

［21］于彥奇 .3D 打印技術(shù)的最新發(fā)展及在鑄造中的應(yīng)  用［J］.鑄造設(shè)備與工藝，2014（2）：1-4. 

YU Y Q.The development of 3D printing technology and its  application  in  foundary ［J］. Foundary  Equipment  and  Technology，2014（2）：1-4. 

［22］張方，王林岐，趙松 .航空鈦合金鍛造技術(shù)的研究進(jìn)  展［J］.鍛壓技術(shù)，2017（6）：1-6. 

ZHANG F，WANG LQ，ZHAO S.Research development on  forging technology for aviation titanium alloys［J］.Forging and  Stamping Technology，2017（6）：1-6. 

［23］ YURI T，ONO Y，OGATA T.Effects of surface  roughness and notch on fatigue properties for Ti-5Al-2.5Sn ELI  alloy at cryogenic temperatures［J］.Science and Technology of  Advanced Materials，2003，4（4）：291-299. 

［24］陳永來，張帆，單群，等 .精密成形技術(shù)在航天領(lǐng)域  的應(yīng)用進(jìn)展［J］.材料科學(xué)與工藝，2013，21（4）：57-64. 

CHEN Y L，ZHANG F，SHAN Q，et al.Application progress  of precision forming technology in aerospace［J］.Materials  Science and Technology，2013，21（4）：57-64. 

［25］周建華，龐克昌，王曉英 .航天用鈦合金等溫鍛件的  研制［J］.上海航天，2003，20（6）：54-58. 

ZHOU J H，PANG K C，WANG X Y.Development of  titanium alloy isothermal forgings applied in aerospace［J］. Aerospace Shanghai，2003，20（6）：54-58.［26］李建軍，黃茂林，彭謙之，等 .鍛造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀  及趨勢［J］.熱處理技術(shù)與裝備，2015（3）：63-68. LI J J，HUANG M L，PENG Q Z，et al.Development status  and  trends  of  forging  technology ［J］. Rechuli  Jishu  Yu  Zhuangbei，2015（3）：63-68. 

［27］郭鴻鎮(zhèn)，姚澤坤，虢迎光，等 .等溫精密鍛造技術(shù)的  研究進(jìn)展［J］.中國有色金屬學(xué)報(bào)，2010，20（S1）：593-599. GUO H Z，YAO Z K，GUO Y G，et al.Research progress of  isothermal precision forging technology［J］.The Chinese Journal  of Nonferrous Metals，2010，20（S1）：593-599. 

［28］RITAM C，JYOTI M.A review of super plastic forming  ［J］.Materials Today：Proceedings，2018（5）：4452-4459. 

［29］王小翔 .鈦合金超塑板制備研究進(jìn)展［J］.鈦工業(yè)進(jìn)  展，2016，33（6）：1-4. WANG X X.Research development of preparation of  superplastic titanium alloy sheet［J］.Titanium Industry Progress，  2016，33（6）：1-4. 

［30］ DU Z，JIANG S，ZHANG K，et al.The structural  design and superplastic forming/diffusion bonding of Ti2AlNb  based alloy for four-layer structure［J］.Materials & Design，  2016，104：242-250. 

［31］ SIENIAWSKI J，MOTYKA M.Superplasticity in  titanium alloys［J］.Journal of Achievements in Materials and  Manufacturing Engineering，2007，24（1）：123-130. 

［32］歐陽金棟，劉慧慧，馬俊飛，等 .基于鈦合金舵面的  超塑成形/擴(kuò)散連接工藝［J］.機(jī)械制造與自動化，2018，47  （1）：66-69. 

OUYANG J D，LIU H H，MA J F，et al.Analysis of SPF/DB  combination process based on titanium alloy rudder［J］.Machine  Building and Automation，2018，47（1）：66-69. 

［33］李蒙，李曉燕，馬家琨，等 .SP700 鈦合金板軋制過  程的組織演變和力學(xué)性能研究［J］.有色金屬材料與工程，  2019，40（3）：31-38. 

LI M，LI X Y，MA J K，et al.Research of microstructure  evolution and mechanical properties of SP700 titanium alloy sheet  ［J］.Nonferrous Metal Materials and Engineering，2019，40（3）：  31-38. 

［34］WANG C，ZHAO T，WANG G，et al.Superplastic forming  and diffusion bonding of Ti-22Al-24Nb alloy［J］.Journal of  Materials Processing Technology，2015，222：122-127. 

［35］李志強(qiáng)，郭和平 .超塑成形/擴(kuò)散連接技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)  展和發(fā)展趨勢［J］.航空制造技術(shù)，2010（8）：32-35. 

LI Z Q，GUO H P.Application progress and development  tendency of superplastic forming/diffusion bonding technology  ［J］.Aeronautical Manufacturing Technology，2010（8）：32-35. 

［36］丁新玲，安孟長 .超塑成形技術(shù)研究及其在航空航  天上的應(yīng)用［J］.航天制造技術(shù)，2009（1）：1-5. 

DING X L，AN M C.Superplastic forming technology  research and application on aerospace industry［J］.Aerospace  Manufacturing Technology，2009（1）：1-5. 

［37］微石，陰中煒，高鵬，等 .TC4 半環(huán)超塑正反脹形工  藝研究［J］.稀有金屬材料與工程，2017，46：139-144. 

WEI S，YIN Z W，GAO P，et al.Direct-reverse SPF process  for TC4 semi-annular part［J］.Rare Metal Materials and  Engineering，2017，46：139-144. 

［38］楊英麗，郭獲子，趙永慶，等 .鈦旋壓技術(shù)研究進(jìn)展  ［J］.稀有金屬材料與工程，2008，37（A04）：625-629. 

YANG Y L，GUO D Z，ZHAO Y Q，et al.Progress on the  spin-forming technology of titanium in China［J］.Rare Metal  Materials and Engineering，2008，37（A04）：625-629. 

［39］朱寧遠(yuǎn)，夏琴香，肖剛鋒，等 .難變形金屬熱強(qiáng)旋成  形技術(shù)及研究現(xiàn)狀［J］.鍛壓技術(shù)，2014，39（9）：42-47. 

ZHU N Y，XIA Q X，XIAO G F，et al.Hot power spinning  technology and research status of difficult-to-deform metal［J］. Forming and Stamping Technology，2014，39（9）：42-47. 

［40］張成，楊海成，韓冬，等 .鈦合金旋壓技術(shù)在國內(nèi)航  天領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展［J］.固體火箭技術(shù)，2013（1）：127-132. 

ZHANG C，YANG H C，HAN D，et al.Applications and  development of titanium alloys spinning technology in domestic  aerospace field［J］.Journal of Solid Rocket Technology，2013  （1）：127-132. 

［41］寫旭，張立武，楊延濤，等 .Ti55531 鈦合金筒形件的  旋壓成形［J］.宇航材料工藝，2016，46（6）：50-53. 

XIE X，ZHANG L W，YANG Y T，et al.Spinning of Ti  55531 titanium alloy cylinder ［J］.Aerospace Materials &  Technology，2016，46（6）：50-53. 

［42］李啟軍，范開春，王琪，等.大尺寸薄壁鈦合金筒體旋  壓成形質(zhì)量影響因素［J］.宇航材料工藝，2012，42（1）：94-96. 

LI Q J，F(xiàn)AN K C，WANG Q，et al.Factors influencing  spinforming of large-diameter，thin-walled TC4 alloy tube［J］. Aerospace Materials & Technology，2012，42（1）：94-96. 

［43］李啟軍，呂宏軍，王琪 .高深徑比 TC4鈦合金筒形件  普旋成型有限元數(shù)值模擬［J］.宇航材料工藝，2006，36（s1）：  88-92. 

LI Q，LYU H J，WANG Q，et al.FEM numerical simulation  of spinning processing for workpiece of TC4 alloy with great ratio  of height to diameter［J］.Aerospace Materials & Technology，  2006，36（s1）：88-92. 

［44］郭靖，詹梅，楊合 .鈦合金筒形件軋-旋成形研究進(jìn)  展［J］.中國材料進(jìn)展，2016，35（4）：275-283. 

GUO J，ZHAN M，YANG H.Advances in rolling-spinning  technique of titanium tubes［J］.Materials China，2016，35（4）：  275-283. 

［45］李中權(quán)，肖旅，李寶輝，等 .航天先進(jìn)輕合金材料及  成形技術(shù)研究綜述［J］.上海航天，2019，36（2）：13-25. 

LI Z Q，XIAO L，LI B H，et al.Review of Study on Advanced  Light Alloy Materials and Forming Technique in Spaceflight Industry  ［J］.Aerospace Shanghai，2019，36（2）：13-25. 

［46］張恒大 .月球車鈦合金輪圈的熱旋壓成形工藝研究  ［D］.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué).2006. 

ZHANG H D.Hot spinning process of titanium alloy collar rim  of lunar rover［D］.Harbin：Harbin Institute of Technology，2006. 

［47］韓冬，趙升噸，張立武，等.TC4合金復(fù)雜型面工件薄  壁旋壓成形工藝［J］.鍛壓裝備與制造技術(shù)，2005（6）：70-72. 

HAN D，ZHAO S D，ZHANG L W，et al.Research on  spinning process for complex workpiece of TC4 alloy with thin  wall and special shape［J］.China Metal Forming Equipment and  Manufacturing Technology，2005（6）：70-72. 

［48］韓冬，楊合，詹梅，等 .工藝參數(shù)對 Ti75 合金筒形件  旋壓成形的影響［J］.宇航材料工藝，2011，41（4）：48-50. 

HAN D，YANG H，ZHAN M，et al.Influence of process  parameters on Ti75 alloy tube spinning［J］.Aerospace Materials  & Technology，2011，41（4）：48-50. 

［49］YILDIZ T，KATI N，GUR A K.The effect of sintering  temperature on microstructure and mechanical properties of  alloys produced by using hot isostatic pressing method［J］. Journal of Alloys and Compounds，2018，737：8-13. 

［50］徐磊，郭瑞鵬，劉羽寅 .鈦合金粉末熱等靜壓近凈成  形成本分析［J］.鈦工業(yè)進(jìn)展，2014，31（6）：1-6. XU L，GUO R P，LIU Y Y.Cost analysis of titanium alloy  parts through near-net-shape hot-isostatic-pressing technology  ［J］.Titanium Industry Progress，2014，31（6）：1-6. 

［51］劉文彬，陳偉，王鐵軍，等 .粉末鈦合金的熱等靜壓  技術(shù)研究進(jìn)展［J］.粉末冶金工業(yè)，2018，28（2）：1-7. 

LIU W B，CHEN W，WANG T J，et al.Research progress of  hot isostatic pressing technology of titanium alloy powder［J］. Powder Metallurgy Industry，2018，28（2）：1-7. 

［52］ ZHOU S，SONG B，XUE P，et al.Numerical  simulation  and  experimental  investigation  on  densification，  shape deformation，and stress distribution of Ti6Al4V compacts  during hot isostatic pressing［J］.The International Journal of  Advanced Manufacturing Technology，2017，88（1-4）：19-31. 

［53］張緒虎，徐桂華，孫彥波 .鈦合金熱等靜壓粉末冶金  技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀［J］.宇航材料工藝，2016，46（6）：6-10. 

ZHANG X H，XU G H，SUN Y B.Research progress of ti  products  fabricated  by  hot  isostatic  pressing （HIP）［J］. Aerospace Materials & Technology，2016，46（6）：6-10. 

［54］葉呈武，王亮，張緒虎，等 .鈦合金 HIP 近凈成形技  術(shù)在航天上的應(yīng)用［J］.材料導(dǎo)報(bào)，2012，26（23）：112-114. 

YE C W，WANG L，ZHANG X H，et al.Application of  titanium alloy HIP near shape technique in aerospace［J］. Materials Reports，2012，26（23）：112-114.

［55］李圣剛，呂宏軍，何士桓，等 .低溫復(fù)雜結(jié)構(gòu)件特種  成形工藝［J］.宇航材料工藝，2012，42（1）：82-85. 

LI S G，LYU H J，HE S H，et al.Special forming process of  cryogenic complicated structural parts［J］.Aerospace Materials  & Technology，2012，42（1）：82-85. 

［56］CAI C，SONG B，XUE P，et al.Effect of hot isostatic  pressing procedure on performance of Ti6Al4V：surface qualities，  microstructure and mechanical properties［J］.Journal of Alloys  and Compounds，2016，686：55-63. 

［57］XU L，GUO R，BAI C，et al.Effect of hot isostatic  pressing conditions and cooling rate on microstructure and  properties of Ti-6Al-4V alloy from atomized powder［J］.Journal  of Materials Science & Technology，2014，30（12）：1289-1295.

相關(guān)鏈接