9钛合金在飞行器制造中的应用2

1,在一定的高温状态下（500以上），钛板的塑性可得到明显的改善，延伸率增加，成形性显著提高。加热成形，就是利用金属的加热软化性质，以降低板料的变形抗力，增加板料在成形中所能达到的变形程度，减少弹性回弹，提高零件的成形准确度。大多数钛合金的成形操作是在高温下进行的，所有常规的钣金工技术都能用来进行热成形，如闸压弯曲、落压、旋压、冲压、拉深、拉弯、拉形等。,6.3钛板的热成形,2,6.3.1热成形温度的确定温度对塑性变形有很大的影响。温度增加，金属软化，是由于产生回复和再结晶；新滑移体系的介入；新的塑性变形方式热塑性的产生等现象的结果。,塑性,强度,温度,热脆区,3,当温度增至550之后，塑性指标开始迅速增长，但不可盲目追求高温下的高塑性，因为温度过高，会带来如下问题：钛的氧化和吸氢现象严重；晶粒长大与合金组织变化，使机械性能降低；使成形设备复杂化，提高模具成本和零件的加工成本。为此，应合理地选择加热成形的温度。一般只要达到所需的变形程度，尽量选用较低的热成形温度。如果要有最佳的成形性，应在能保持零件的机械性能与使用性前提下的最高成形温度进行。,4,6.3.2热成形的加热方法零件的加热：包括辐射加热、自阻加热、炉内加热、感应加热与火焰加热、喷灯加热等；模具的加热：包括整个模具加热、电阻加热、炉内加热等；设备的加热：包括热成形机加热、热流体加热、热流动固体加热等。,5,1.火焰加热用喷灯或焊枪对形状简单而局部变形量较大的零件，在变形区局部加热以制作零件。可将工件和模具夹在虎钳上，边加热边手工敲打出所需的形状和尺寸。也可将工件放在模具上，用喷灯将其加热后模压出需要的零件。优点：方法简便，不需要专门设备，不需要复杂模具，适用于产品试制或零件精度要求不高、产量较小的情况。缺点：很难用准确的测温仪器测量温度，只能凭操作者的经验观察工件颜色来判断。同时，加热时间较长，需要几个人同时操作，技术水平要求较高，劳动量大。,6,2.自阻加热成形室温下钛的电阻系数约为铝的1.7倍、铁的4.8倍。自阻加热就是利用钛板本身具有高电阻，在钛板上直接通电加热到所需要的成形温度。可在落锤上用自阻加热法成形（右图），也可在闸压床、普通压床上自阻加热压弯成形。,1锤头；2上模；3钛板；4端接板；5压紧圈；6铜电极；7下模；8锤座,7,对自阻加热成形所用毛料的几何形状有一定的要求适用于矩形，特别是窄条形毛料。对于不规则断面、有缺口或中间开口以及曲线外形毛料，由于电流流经毛料各断面上的电流密度不同，加热温度不均匀，会带来局部过热问题，应避免使用。,8,自阻加热成形可利用工厂现有设备，投资少，工艺装备制造较易，制造周期较短，需要增加的设备较简单，只要配备一台变压器和一套夹持工件两端以便接通电源的夹头就行。自阻加热的一个特点就是低电压、大电流（通常用036伏，电流可达数千安），因此可在很短的时间内（约十几秒至几十秒）将工件加热到所需温度。同时，电极与毛料两端的夹紧是一个很重要的问题。电极应均匀、紧密而牢靠地夹紧在毛料上，以使电流分布均匀，防止过热。,9,自阻加热成形存在的问题：(1)测温问题因加热速度快，较难设计有效的测温装置。不可能用对速度改变反应较慢的热电偶来测温；可采用红外线测温方法测定热平衡时的温度，但操作较麻烦，也不太准确。因此一般仍凭操作者的实际经验。(2)变形回弹量大自阻加热成形一般用于落压或冲压，虽成形速度较快，然而毛料接触冷模具后温度下降仍极为迅速，故成形后的零件内应力大，回弹量大，变形严重，一般均需以手工或喷灯加热手工校正。,10,3.感应加热成形感应加热是使置于感应圈内的工件与模具受到电磁场的磁力线切割，而在其中产生感应的涡电流，涡电流受金属电阻的作用产生热效应，感应产生的热量使工件与模具同时加热。钛板毛料可通过感应加热，升至合适的成形温度将毛料成形出需要的零件。,1零件加热螺圈用的27兆周输出装置；2夹头；3辐射式测温计；4零件与模具加热用的温度控制记录器；5模具加热用的4.2千周电动发电机；6450千周射频发生器,感应加热成形法一般适用于棒、管、盘类工件的锻造、上述条料的拉拔成形以及型材拉弯、滚弯成型等。,11,4.辐射加热成形主要是指石英灯红外辐射加热成形。石英灯装置是由一排或多排石英灯灯管与反射罩组成，以有效地辐射红外线，将钛板加热到需要的温度，然后再利用冲压设备（如蒙皮拉形机、压床、落锤等），将加热后的钛板按模具成形出零件。,1反射罩；2石英灯管；3钛板；4机床钳口；5模胎,12,5.炉内加热成形炉内加热成形主要是指将钛板毛料放在电炉内加热到合适的温度，然后迅速移至压床上冲压成形，也就是镁合金成形常用的一种方法。因模具不加热，对模具材料无特殊要求，就可用一般材料制作，便于生产，成本较低。钛合金成形也常用这种方法。6.与热模具接触加热成形可直接在模具中插入电热元件，靠毛料与模具接触进行加热(图)。7.专用机床加热,1压床；2水冷板；3隔热层；4上模；5下模；6电热管；7钛板,13,6.3.3热成形的测温方法热成形是钛和钛合金板材成形的主要方法。从以上介绍的加热方法来看，准确而及时地测定毛料温度，使其能在规定的温度范围内成形非常重要。测温方法可分为直接测量和间接测量两种。前者所用感温元件有热电偶、电阻温度计、半导体温度计、水银温度计等；后者有光学高温计、辐射高温计、超声温度计和激光测温计等。钛板成形温度大致在300600之间，最常用的感温元件是热电偶，有时也可采用红外线辐射温度计。,14,6.3.4热成形工艺过程钛板热成形的全过程包括：毛料的制备；预成形件的制作；零件的热成形与热校形；成形零件的剪修；热处理与表面清洗；零件的检验。,15,1.毛料的制备(1)对原材料供应状态的要求钛合金的一次变形在冶金工厂轧制成板材，性能的重复性差。为了保证零件质量，首先应确保原材料的质量。从库房领用的钛和钛合金板料，应备有生产厂出厂合格证和本厂复验合格证并保存。所有板材均要求呈退火状态供应。为了保证零件的质量，应清除板材表面的氧化膜和其它污染。钛板表面不得有裂纹、起皮、压皱、夹杂物等缺陷，以及经过酸洗的痕迹。板料应平直并包纸出库。在以后的下料、成形、装配、运输和存放过程中，都应注意防止表面划伤。,16,(2)下料各种钣金件所用的毛料制备方法，有很多相似之处。由于使用的钛板厚度一般均在2mm以下，并且厚度为1.5mm以上的零件很少，因此钛板的下料均可利用现有的设备在室温下进行。即采用常规的冲切、剪切、铣切与锯切等方法。由于钛板强度大，因此与铝合金下料有所不同。,17,(2)下料制造直线外形的毛料或零件，可在龙门剪床上进行切割。采用带锯下料加工效率较高，生产准备方便，但不适于加工太薄的材料，常用于切割厚度在3mm以上的钛板。采用冲切方式下料时，一般是在冲床上一次冲切出所需形状的毛料。通常对形状简单的毛料，最大下料厚度约3mm。铣切下料时可用铣刀铣切一叠钛板至所需的外形。铣切头沿铣切样板运动，或用大型数控钣金铣床自动铣切。钛板也可利用激光技术下料，并且这种方法所需切削力小，热影响区也小。,18,激光切割机,19,(3)成形前的除油与清洗在进行任何热成形前，都应清除表面的油脂或其它污物，以免加热时对钛产生污染。此外，毛料表面的氧化物会降低材料的塑性，在成形前应该清除。,20,2.预成形件的制作钛和钛合金零件可以直接由毛料一次冲压成形，在成形的同时完成校形，制出最终零件，即所谓一步成形法；也可以先将毛料作成预成形件，再对预成形件进行一次或多次热校形，即所谓两步成形法。目前在加热成形方案中，以两步成形法应用最多。外形比较复杂或变形程度大的零件，常需要用两步成形法，可避免一次成形时表面划伤和毛料定位不准的问题。,21,预成形件的制作可分为冷预成形和加热预成形两种形式。(1)冷预成形冷预成形即在室温下预成形，采用传统成形方法，并尽量利用现有设备。常用的有橡皮压床、液压机、摩擦压力机、冲床、闸压床、落锤、拉弯机及弯板机等常规设备，个别情况用手工敲打。冷预成形的工艺准备比较简单，无需特殊要求的模具，根据零件的具体形状可制作要求不太高的偶合模具，也可只做半模或不做模具。因此冷预成形当尽量采用之。但对于室温下难以预成形的、形状复杂的零件以及室温下难以成形的材料（如TC3、TC4、TA7等钛板）则不能用。,22,橡皮压床,闸压机,23,(2)加热预成形加热制作预成形件也利用毛料通电加热、电炉加热、红外线辐射加热、通过热模具接触加热，以及使用喷灯、氧炔焰等方法加热。后一种方法很少采用。所有加热方法都应注意毛料的加热温度不超过允许的最高温度，加热时间尽可能缩短，以防氧化加剧。在可能时，应尽量减少热校形后留下的工作量（如剪修、开孔口等），防止零件再次变形。除留必要的工艺余量外，预成形件剪切到零件尺寸，零件上可以预先制孔。预成形件应去除毛刺和锐角。,24,3.零件的热校形零件的热校形有两种：热成形和热校形两个工序一次成形；预成形后再热校形。后者是将预成形件放在已加热的模具上，预热到规定温度，在压力作用下，保持一定的时间，进行第二次成形或热校形，然后取出零件。热校形通常是用来减小由其它成形工序制成的预成形件的尺寸误差或畸变，改善零件质量。通过热校形可在很大程度上减小零件的角度与型面尺寸的偏差、外形偏差、弯曲半径偏差、凸弯边上的波纹、所形成的皱折与扭曲，以及腹板的翘曲或鼓动等，获得符合最终型面要求、质量合格的零件。,25,(1)钛板热校形规范的确定为使热校形成功，必须选择合适的加热温度、保温时间与成形压力。热校形时对零件施加的压力，只要能保证把零件压贴在模具中即可，再大的压力对于校形来说作用不大，反而可能导致模具和工作台的变形。因此，影响热校形效果的主要是温度和时间，而温度又是决定的因素。为了满意地消除回弹，只有在一定温度下进行。所谓热规范，主要是确定校形温度与时间。,26,钛板成形的合适的热规范，必须保证零件在校形后满足下列几项基本要求：零件贴模良好，基本上不需要手工修整。外形、尺寸及表面质量符合钛板零件检验要求；材料机械性能基本稳定，在室温和使用温度下的主要性能指标符合规定；零件内部的残余应力基本消除；热校形后材料的平均氢含量不超过允许值150PPM；氧化皮与渗气层的总厚度不得超过板料厚度允许负偏差的一半；材料的金相组织无变化，晶粒无明显长大与过热等现象；在满足上述要求的前提下，温度要尽量低，时间要尽量短，压力以保证将零件压贴为宜。,27,(2)热校形的基本工艺过程,28,4.成形零件的修剪钛和钛合金零件的边缘一般均应倒圆。所有微小的裂纹、凸起与凹痕、划伤以及粗糙部分都必须排除。零件边缘的剪切，可用切边模具（包括切断模、切开模等）冲切，也可用振动剪。对厚度小于1mm的薄料零件，在产量不大时，也可用手剪刀来剪切边缘。一般可用砂轮磨或锉削的方法去毛刺、打光和倒圆，磨削方向平行于材料表面。对较厚的零件则用机械加工的方法清理边缘。,29,5.热处理和表面清洗钛板零件的热处理有工序间热处理与最终成品零件热处理两种。工序间热处理的目的是消除加工硬化，恢复塑性，便于进一步成形。最终零件的热处理主要是消除冲压件的残余应力。热处理或热成形、热校形后，零件表面的氧化皮应及时清除，以便为随后的工序提供洁净的表面。,30,6.零件的检验(1)对零件表面质量的要求在成形过程中，零件表面不允许出现缺陷；产生的新划伤、擦伤或轻微凹坑允许用细砂布打磨光滑。(2)对零件边缘质量的要求所有的零件边缘都要去毛刺和修光，不得有裂纹。(3)对零件弯边的角度公差要求对与其它零件配合的成形弯边，保持在2以内；对于无配合要求的90加强弯边，保持在5以内。(4)对零件的厚度变薄量要求零件由成形引起的厚度变薄量一般不应超过名义厚度的5%；拉深件或带有拉深性质的复杂弯曲件和冲压件，允许局部变薄到名义厚度的70%。(5)其它检验方法用荧光渗透法检查零件表面裂纹。必要时，可用X射线应力分析仪测定零件表面的残余应力，检查热校形后的消除应力效果。通过金相分析，观察零件组织的变化情况。用显微硬度计测定显微硬度的变化梯度，检查钛板零件加热氧化的情况等。,31,工件检测车,32,第7章钛合金结构零件的锻造和铸造技术,（略）,33,7.1钛合金锻件及铸件在飞行器结构上的应用1.锻件的应用在飞行器制造中，锻件是钛的主要应用形式之一。在飞机上，钛合金锻件主要应用于制造大梁、起落架、各种筒体的安装夹具、接头等。二十世纪八十年代，波音公司新机种上使用的钛合金锻件占钛合金总使用量的70%左右。波音747飞机主起落架大梁使用钛合金制造，这样的支撑梁装了4根，在机体和机翼的交接部分，不仅在飞机起飞和着陆时传播应力，还要支撑全翼重量的20%。F-22战斗机后机身发动机舱的整体框架锻件。该件长380cm，宽为170cm，重1590kg。前苏联在70年代研制的机种中，单机采用了重达3吨的钛合金模锻件。,34,2.铸件的应用目前铸造工业在其熔炼方法、造型合金材料、工艺控制及应用范围方面都有了很大的发展。铸造工艺的改进，特别是熔模精密铸造技术的出现，使铸钛工业获得了一个飞跃，钛铸件的生产达到了工业性的规模。如今在先进的飞行器上，从高速战斗机到民用客机，从小型空空导弹到宇航飞机都采用了钛合金铸件。如F100型飞机的机匣部件用钛铸造；波音757飞机上共采用了45个钛精密铸件；F-15飞机的受力件停机钩也采用了钛铸件。钛铸件，特别是钛精铸件在飞行器制造中的扩大应用，不仅是适应减轻重量、节省能源、提高飞行器经济性或作战能力的战略目标；同时由于造型材料和铸型工艺的进一步改进，使铸件的机械性能接近于锻件水平。,35,36,7.2钛合金的锻造技术7.2.1钛合金的常规锻造技术1.毛坯的准备(1)选择制取毛坯方法的技术经济依据自由锻与模锻是制造钛及钛合金热变形毛坯的基本工艺。生产方法的选择决定于零件的生产批量，但特别重要的零件（叶片、叶盘等）的制坯工艺除外，它取决于合金组织的性质和要求的合金性能水平。,37,锻造是利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形，以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸的锻件的加工方法。锻造和冲压同属塑性加工性质，统称锻压。锻造是机械制造中常用的成形方法。通过锻造能消除金属的铸态疏松、焊合孔洞，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。机械中负载高、工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。,38,锻造按坯料在加工时的温度可分为冷锻和热锻。冷锻一般是在室温下加工，热锻是在高于坯料金属的再结晶温度上加工。有时还将处于加热状态，但温度不超过再结晶温度时进行的锻造称为温锻。不过这种划分在生产中并不完全统一。,39,锻造按成形方法则可分为自由锻、模锻、冷镦、径向锻造、挤压、成形轧制、辊锻、辗扩等。坯料在压力下产生的变形基本不受外部限制的称自由锻，也称开式锻造；其他锻造方法的坯料变形都受到模具的限制，称为闭模式锻造。成形轧制、辊锻、辗扩等的成形工具与坯料之间有相对的旋转运动，对坯料进行逐点、渐近的加压和成形，故又称为旋转锻造。锻造用料主要是各种成分的碳素钢和合金钢，其次是铝、镁、铜、钛等及其合金。材料的原始状态有棒料、铸锭、金属粉末和液态金属。,40,一般的中小型锻件都用圆形或方形棒料作为坯料。棒料的晶粒组织和机械性能均匀、良好，形状和尺寸准确，表面质量好，便于组织批量生产。只要合理控制加热温度和变形条件，不需要大的锻造变形就能锻出性能优良的锻件。铸锭仅用于大型锻件。铸锭是铸态组织，有较大的柱状晶和疏松的中心。因此必须通过大的塑性变形，将柱状晶破碎为细晶粒，将疏松压实，才能获得优良的金属组织和机械性能。,41,经压制和烧结成的粉末冶金预制坯，在热态下经无飞边模锻可制成粉末锻件。粉末锻件接近于一般模锻件的密度，具有良好的机械性能，并且精度高，可减少后续的切削加工。粉末锻件内部组织均匀，没有偏析，可用于制造小型齿轮等工件。但粉末的价格远高于一般棒材的价格，在生产中的应用受到一定限制。对浇注在模膛的液态金属施加静压力，使其在压力作用下凝固、结晶、流动、塑性变形和成形，就可获得所需形状和性能的模锻件。液态金属模锻是介于压铸和模锻间的成形方法，特别适用于一般模锻难于成形的复杂薄壁件。,42,不同的锻造方法有不同的流程，其中以热模锻的工艺流程最长，一般顺序为：锻坯下料锻坯加热辊锻备坯模锻成形切边中间检验，检验锻件的尺寸和表面缺陷锻件热处理，用以消除锻造应力，改善金属切削性能清理，主要是去除表面氧化皮矫正检查，一般锻件要经过外观和硬度检查，重要锻件还要经过化学成分分析、机械性能、残余应力等检验和无损探伤。,43,辊锻是材料在一对反向旋转模具的作用下产生塑性变形得到所需锻件或锻坯的塑性成形工艺。,44,(2)原始毛坯的切割和准备变形用的定尺寸毛坯是在冲剪机、切割机、砂轮切割机、锻锤和压力机上切割而成。在冲剪机上热态切割效率较高，但有部分钛合金要求冷态切割。在锻锤和压力机上冲切毛坯之前，原始材料必须预热，而锭料只能在开始变形的温度下进行冲切。如果下一步变形加工要求端头平坦，例如在平锻机上进行镦头或模锻端头时，则用切割机切割毛坯。毛坯切割后，端头的锐角应该倒圆。如锐角未经倒圆，模锻端头可能引起深度折叠缺陷。,45,2.加热钛合金在相变点以上的温度下长时间保持时，晶粒长大，机械性能降低，同时毛坯表面氧化饱和量增加。因此，常规锻造时温度上限不应超过同素异构转变温度，或者对毛坯在高温下的保持时间加以严格规定。由于同素异构转变温度因合金元素含量而异，毛坯的炉批不同，其转变温度也不相同，所以，对于特别重要的零件，最好在合格证中注明实际相变温度，并按此温度来修正加热温度。钛合金毛坯的加热可以在感应加热装置中、用接触法、在电阻炉中、在融盐中以及在火焰炉中进行。为了使锻件和模锻件获得均匀的细晶粒组织和高的机械性能，加热时，必须保证毛坯在高温下的保持时间最短。较好的方法是感应加热，它的优点是总的加热时间大大缩短。其结果是显著减少了产生变形裂纹的危险，提高了模锻件的强度。,46,3.摩擦与润滑接触摩擦对变形过程和变形力具有重要影响。在金属压力加工条件下，一般主要产生边界摩擦即产生与润滑剂的摩擦，润滑剂把各个部分的接触面分开。在这种情况下，润滑剂就是为减小摩擦系数以及减少氧化皮、氧化物和吸附性杂质而在摩擦副表面之间专门添加的润滑物质。在一定的变形条件下，产生液体摩擦或干摩擦。液体摩擦是在摩擦表面之间有一个液体润滑膜，在变形过程中不会被完全挤出，也不丧失液体的性质。液体摩擦力按牛顿公式计算：,式中润滑剂粘度；摩擦表面相对移动速度；S滑动表面面积；润滑剂层厚度。,47,金属在压力加工时，变形后产生新的表面，如果接触表面都是初生面，很可能产生粘结。正确地执行工艺规程，特别是润滑得当，则不产生初生面。钛合金与模具表面的粘结比其它金属强烈，这是因为钛的化学活性很高，在与工具接触的部位使氧化膜发生还原作用。钛合金对工具的粘结倾向给热模锻造成了很大困难。为了预防在变形过程中产生粘结，必须正确地选择变形规范、模锻毛坯的结构要素和有效的润滑剂。润滑剂应于加热前涂在工具工作表面或毛坯表面上。在前一种情况下，润滑的目的是为了减小接触摩擦和减轻热能向工具上的传导。在第二种情况下，润滑剂可以进一步保护被加热的金属，使之免受大气的作用并且降低毛坯从炉中移至模具时的冷却速度。这种润滑剂叫做保护润滑涂料。,48,4.自由锻自由锻主要用于锭料的初加工，即制造圆截面、方截面或矩形截面的棒材半成品。在以后的工序中，这些棒材用作热轧、模锻和挤压的原始毛坯。如果没有所需功率的模锻设备，而且在单件或小批生产中自由锻比模锻更为合理，则可以用自由锻制造大尺寸的毛坯。铸造组织是在液体结晶后形成的，加热实际上也不能使其改变，因此它的塑性不高。为了防止锻造裂纹和分层，以及为了尽可能获得更均一的金属组织，铸锭的锻造过程通常分为三个阶段完成，即初横锻、金属的多向加工、最后阶段加工。,49,5.模锻模锻通常用来制造外形和尺寸接近的成品，随后只进行热处理和切削加工的最后毛坯。温度和变形程度是决定合金组织的性质的基本因素。钛合金的热处理与钢的热处理不同，对金属的组织不起决定性作用。因此，钛合金在模锻的最后工步的变形、热机械规范具有特别重要的作用。,50,5.模锻（续）钛合金变形的特点是模锻的毛坯的极不均匀性，这是由于钛的导热性低，金属和工具之间的磨擦系数比较高的缘故。除了金属急剧流动区外，在毛坯中形成了难变形区，使金属晶粒度不均匀。这种不均匀性因塑性变形的热效应而加强，由于热效应的作用，毛坯温度显著提高。高速模锻时，温度升高得特别快，这是因为随着变形程度的增加，钛合金变形抗力提高，热能向工具中的传导时间减少。,51,模锻外形复杂的毛坯时，在热效应局部集中的变形区域内，即使严格控制加热温度，金属的温度可能也会超过合金相变温度。降低模锻加热温度可以消除毛坯产生局部过热的危险，然而这将导致变形抗力急剧提高、增加工具磨损和动力消耗，还必须使用更大功率的变形设备。在锻锤上以多次轻微锤击进行模锻能够减轻毛坯局部过热。可是，这时必须对毛坯进行一次或多次预热，以补偿毛坯因与较冷的模具接触而损失的热量。,52,在压力机上模锻，对于获得高强度和高塑性的钛合金模锻毛坯创造了最有利的条件。与锻锤上模锻相比，压力机上模锻大大降低变形速度，可减少合金变形抗力和变形热效应。钛合金毛坯的单位模锻力，在压力机上比在锻锤上模锻约低30%，从而提高模具的寿命。,53,钛合金模锻要求对模具进行预热。已经证明，提高模具的加热温度可以使直径厚度比较大的试样降低镦缩力，促使金属更好地流入模腔，提高金属在试样整个高度上变形均匀性和组织的均匀性。变形速度愈低，模具加热温度应愈高。在锻锤上模锻时，模具预热温度为250300。,54,55,6.切边热模锻的钛合金毛坯的切边必须遵守下列基本条件：切口面必须平滑邻接毛坯切口面的部件不许有裂纹在切边的毛坯上不得留有凸模压痕,56,7.热处理对于钛合金锻件，在完成全部变形工序之后或在工序之间，也需要进行热处理。热处理根据半成品类型、合金类型以及产品使用条件对强度和塑性的要求进行选择。,8.清理工序对锻件表面的氧化皮或润滑剂，可用化学方法或机械方法进行清理。,57,7.2.2钛合金的高温锻造技术1.钛合金高温锻造的特点随着航空工业的发展，高强度钛合金相继出现和钛锻件尺寸与复杂程度的增大，锻造技术及大型锻压设备都有了很大发展。采用常规锻造工艺方法，一般来说，可使锻后获得等轴组织，但等轴组织对于受高温高应力的转动件和承受循环应力的受力件，实际上并不是理想的显微结构。+常规锻造和锻造的断裂韧性对比试验说明锻造试样具有较高的断裂韧性。采用高温锻造，可得到结构。,58,2.钛合金高温锻造从广义讲，坯料在相区加热后，在相区开锻并完成终锻，或在相区开锻，+相区完成终锻的锻造方法均称之为锻造。不同的锻造温度导致不同的显微组织与状态，最终影响其机械性能。,59,3.钛合金等温模锻和等温超塑性模锻(1)等温模锻和等温超塑性模锻的优点因为模锻开始时，毛坯和模具具有相同的温度，由于低变形速度和长保压时间使温度的变化减小到最低程度，可以看作近似于恒温下变形，这种工艺称为等温模锻。如果在特定条件下，对原材料进行预先处理，以便获得暂时低强度和高塑性的等轴、均匀的超细晶组织，再在恒温下进行变形，然后用热处理方法使成形了的模锻件恢复正常的性能。这种工艺过程连同恒温变形一起称为等温超塑性模锻。这两项新技术对锻造钛合金，特别是生产飞行器用钛锻件具有很大的优越性。,60,61,62,航空用钛锻件，尤其飞机上的许多钛构件，是以薄壁高筋为特征的。生产这类构件，随着锻件复杂程度的增加，和腹板厚度的减薄，锻造压力剧增。在一般变形条件下，由于模具的制冷效应和锻造过程中毛坯的迅速降温，变形抗力急剧增加。因此，要生产大型复杂的钛锻件，需要能量巨大的锻压设备。而等温所需要的锻造压力只有常规模