鈦合金鍛造是在加壓設(shè)備及工（模）具的作用下，使坯料或鑄錠產(chǎn)生局部或全部的 塑性變形，以獲得一定幾何尺寸、形狀的零件（或毛坯）并改善其組織和性能的 加工方法。金屬材料經(jīng)過(guò)鍛造加工后，形狀、尺寸穩(wěn)定性好，組織均勻，纖維組 織合理，具有最佳的綜合力學(xué)性能。機(jī)械裝備中的主承力結(jié)構(gòu)或次承力結(jié)構(gòu)件一 般都是由鍛件制成的，鍛件廣泛地應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域。鍛造的主要原材料為金屬棒料、鑄錠等。這些原材料在其冶煉、澆注和結(jié)晶 過(guò)程中，不可避免地會(huì)產(chǎn)生氣孔、縮孔和樹(shù)枝狀晶等缺陷，因而，鑄造工藝很難 制造出能勝任需要承受沖擊或交變應(yīng)力的工作環(huán)境的零部件（例如傳動(dòng)主軸、齒 圈、連桿、軌道輪等）。但是，金屬棒料或鑄錠在經(jīng)過(guò)鍛造加工后，其組織、性 能均能得到有效的改善和提高。同時(shí)，由于金屬的塑性變形和再結(jié)晶，可使粗大 晶粒細(xì)化，得到致密的金屬組織，從而提高鍛件的力學(xué)性能。此外，在零件設(shè)計(jì) 時(shí)，若正確選用零件的受力方向與纖維組織方向，還可以提高鍛件的抗沖擊性能。因此，鍛造實(shí)質(zhì)是利用金屬的塑性變形使金屬毛坯改變形狀和性能而成為合 格鍛件的加工過(guò)程，其根本目的是利用外加載荷（沖擊載荷或靜載荷）通過(guò)鍛壓 設(shè)備或模具使金屬毛坯產(chǎn)生塑性變形，從而獲得所需形狀和尺寸的鍛件，同時(shí)使 鍛件機(jī)械性能和內(nèi)部組織符合一定的技術(shù)要求。

一、鍛造工藝分類

根據(jù)鈦鍛件的尺寸和形狀、采用的工裝模具結(jié)構(gòu)和鍛造設(shè)備的不同，鍛造主要 可分為自由鍛、模鍛、輾環(huán)。

（1）自由鍛

自由鍛是指用簡(jiǎn)單的通用性工具，或在鍛造設(shè)備的上、下砧之間直接對(duì)坯料 施加外力，使坯料產(chǎn)生變形而獲得所需的幾何形狀及內(nèi)部質(zhì)量的鍛件的加工方 法。自由鍛以生產(chǎn)批量不大的鍛件為主，采用鍛錘、液壓機(jī)等鍛造設(shè)備對(duì)坯料進(jìn) 行成形加工，以獲得合格鍛件。

（2）模鍛

模鍛是指金屬坯料在具有一定形狀的鍛模膛內(nèi)受壓變形而獲得鍛件，模鍛一 般用于生產(chǎn)重量不大、批量較大的零件。

（3）輾環(huán)

輾環(huán)，又稱為環(huán)形軋制，是借助輾環(huán)機(jī)使環(huán)件產(chǎn)生連續(xù)局部塑性變形，進(jìn)而 實(shí)現(xiàn)壁厚減小、直徑擴(kuò)大、截面輪廓成形的塑性加工工藝。輾壓擴(kuò)孔時(shí)的應(yīng)力應(yīng) 變和變形流動(dòng)情況與芯軸擴(kuò)孔相同，其特點(diǎn)是：工具是旋轉(zhuǎn)的，變形是連續(xù)的， 輾壓擴(kuò)孔時(shí)一般壓下量較小，故具有表面變形的特征。輾環(huán)是連續(xù)局部塑性成型工藝，是軋制技術(shù)和機(jī)械制造技術(shù)的交叉與結(jié)合， 與傳統(tǒng)的自由鍛工藝、模鍛工藝等相比，輾環(huán)可大幅度降低設(shè)備噸位和投資，具 有振動(dòng)沖擊小、節(jié)能節(jié)材、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低等顯著優(yōu)點(diǎn)，屬于無(wú)縫環(huán)件 的先進(jìn)加工技術(shù)，在航空、航天、船舶、電力、石化以及其他機(jī)械等諸多工業(yè)領(lǐng) 域日益得到廣泛應(yīng)用。

二、鈦合金鍛造的應(yīng)用領(lǐng)域

鍛造行業(yè)上游主要為各類金屬材料冶煉企業(yè)，如碳鋼、不銹鋼、合金鋼、高 溫合金、鈦合金、鋁合金等，上游原材料的供應(yīng)能力和技術(shù)水平直接影響鍛造行 業(yè)的發(fā)展水平。原材料成本占鍛造企業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)成本的比重較高，因此原材料價(jià) 格的波動(dòng)對(duì)產(chǎn)品價(jià)格具有較大的影響。

鍛件產(chǎn)品作為裝備制造業(yè)所必需的關(guān)鍵基礎(chǔ)部件，其下游主要為航空、航天、 船舶、電力、石化以及其他機(jī)械等行業(yè)的成套設(shè)備制造商，最終應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì) 和國(guó)防工業(yè)的各相關(guān)行業(yè)。下游行業(yè)對(duì)鍛件產(chǎn)品精度、性能、壽命、可靠性等各 項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)的要求主導(dǎo)了鍛造行業(yè)的技術(shù)走向，同時(shí)下游行業(yè)的景氣度也直接決 定了鍛造行業(yè)的需求狀況和市場(chǎng)容量。此外，在航空、航天、船舶、電力、石化 等高端裝備制造領(lǐng)域，國(guó)家政策導(dǎo)向和國(guó)家投入規(guī)模也對(duì)市場(chǎng)需求有著重大影 響，鍛造行業(yè)的市場(chǎng)發(fā)展前景與下游應(yīng)用行業(yè)發(fā)展以及國(guó)家投入緊密相關(guān)。

1、航空

航空鍛件產(chǎn)品主要用于飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)及航空發(fā)動(dòng)機(jī)部分結(jié)構(gòu)。飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)方面，鍛件主要應(yīng)用包括①大型飛機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)件；② 起落架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件；③直升機(jī)結(jié)構(gòu)件等。大型飛機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)件包括飛機(jī)機(jī)體的框、梁類結(jié)構(gòu)件，具體有飛機(jī) 艙門部位的門框鍛件，機(jī)頭部位的風(fēng)擋邊框鍛件，機(jī)翼與機(jī)身部位的連接件，機(jī) 翼部位的邊條、承力梁、框鍛件，發(fā)動(dòng)機(jī)吊掛系統(tǒng)鍛件，機(jī)身承力框鍛件，轉(zhuǎn)向 舵部位的轉(zhuǎn)軸梁鍛件。主要涉及的材料有鈦合金、超高強(qiáng)度鋼、鋁合金等。起落架系統(tǒng)包括飛機(jī)的主起落架系統(tǒng)和前起落架系統(tǒng)。公司生產(chǎn)的起落架系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)件主要包括外筒、活塞桿鍛件，扭力臂、斜支撐、支架、后支架等鍛件。主要涉及的材料為超高強(qiáng)度鋼、鈦合金和鋁合金等。直升機(jī)結(jié)構(gòu)件主要包括傳動(dòng)箱系統(tǒng)鍛件、漿轂系統(tǒng)鍛件、機(jī)身結(jié)構(gòu)件鍛件、 起落架鍛件和武器吊掛系統(tǒng)鍛件。主要有傳動(dòng)箱傳動(dòng)卡盤鍛件、漿轂中央件、漿 轂連接件、漿轂軸、傳動(dòng)卡盤、吊掛架、起落架外筒和活塞桿鍛件等。主要涉及 的材料有鈦合金、超高強(qiáng)度鋼和鋁合金等。

航空發(fā)動(dòng)機(jī)方面，根據(jù) GE 航空等航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商的劃分方式，鍛件主要 應(yīng)用在環(huán)形鍛件（ring）和機(jī)匣（casing）等結(jié)構(gòu)。機(jī)匣是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的重要零部件之一，它是發(fā)動(dòng)機(jī)的基座和主要承力部件， 其外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不同的發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)的不同部位，其機(jī)匣形狀各不相同，機(jī) 匣的功能決定了機(jī)匣的形狀，基本特征為圓筒形或圓錐形的殼體和支板組成的部 件。相比機(jī)匣，環(huán)形鍛件在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上的產(chǎn)品種類、數(shù)量較多。

2、航天

航天裝備包括宇航（運(yùn)載火箭、衛(wèi)星、飛船、空間站、空間飛行器）、導(dǎo)彈 等方向。宇航方面，鍛件產(chǎn)品可應(yīng)用在運(yùn)載火箭發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣、安裝邊、支座、法蘭， 運(yùn)載火箭整流罩、運(yùn)載火箭外殼、衛(wèi)星支架等。導(dǎo)彈方面，鍛件產(chǎn)品可應(yīng)用在導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣、導(dǎo)彈外殼、環(huán)形連接件、裝 載環(huán)等。

3、其他領(lǐng)域

鍛件產(chǎn)品還廣泛應(yīng)用于艦船、電力設(shè)備、石化設(shè)備、兵器工業(yè)、工程機(jī)械、 冶金機(jī)械、造紙機(jī)械、高鐵裝備以及其他通用機(jī)械等多個(gè)行業(yè)。如船舶鍛件主要可分為動(dòng)力鍛件、軸系鍛件、錨系鍛件和舵系鍛件。動(dòng)力鍛 件主要包括燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)匣、葉輪、法蘭等，船用柴油機(jī)機(jī)體、機(jī)座、法蘭等；軸 系鍛件有推力軸、中間軸、艉軸等；舵系鍛件主要有舵桿、舵柱、舵銷等；錨系 鍛件主要有錨絞機(jī)用部件等。在電力設(shè)備行業(yè)，鍛件產(chǎn)品主要應(yīng)用于火電用汽輪機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)、核電構(gòu)件 以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)等設(shè)備。鍛件產(chǎn)品在石化設(shè)備行業(yè)主要用于各類石化設(shè)備配套用的法蘭、管板等。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的調(diào)整、供給側(cè)改革的深化、國(guó)防建設(shè)的持續(xù)投入， 從長(zhǎng)期來(lái)看，鍛件產(chǎn)品下游行業(yè)仍將保持持續(xù)發(fā)展。