本书主要介绍了钛合金材料的基础知识、钛合金热加工工艺、钛合金工程应用实例等，主要内容包括钛合金材料介绍、熔炼工艺、锻造与轧制工艺、铸造工艺、焊接与超塑成形工艺、热处理工艺、热加工常见缺陷与预防措施以及钛合金在航空航天、舰船等领域的工程应用等。
本书内容注重工程实效、通俗易懂，可作为航空航天、舰船等领域的装备结构设计人员、材料加工工程技术人员的参考用书，也可作为大专院校材料加工专业师生了解和掌握钛合金材料热加工知识的资料。

第1章钛合金的基本知识001
1．1钛的发展历程002
1．2钛的合金化003
1．2．1α 稳定元素004
1．2．2中性元素005
1．2．3β 稳定元素005
1．2．4合金元素对钛合金相变点的影响及测试方法006
1．2．5合金元素对钛合金力学性能的影响008
1．3钛合金的分类010
1．3．1α 钛合金011
1．3．2近α 钛合金011
1．3．3（α＋β）钛合金011
1．3．4β 钛合金012
1．4各类钛合金的典型显微组织012
1．4．1近α 钛合金及（α＋β）钛合金的组织012
1．4．2α 钛及钛合金的组织014
1．4．3β 钛合金的典型显微组织015

第2章钛合金的常用牌号、性能与组织017
2．1航空航天通用钛合金材料019
2．1．1TA7 钛合金019
2．1．2TA11 钛合金021
2．1．3TA12 钛合金022
2．1．4TA13 钛合金023
2．1．5TA15 钛合金024
2．1．6TA18 钛合金025
2．1．7TA19 钛合金026
2．1．8TC1 钛合金028
2．1．9TC2 钛合金029
2．1．10TC4 钛合金030
2．1．11TC6 钛合金033
2．1．12TC8 钛合金034
2．1．13TC10 钛合金035
2．1．14TC11 钛合金037
2．1．15TC16 钛合金038
2．1．16TC17 钛合金040
2．1．17TC18 钛合金040
2．1．18TC19 钛合金042
2．1．19TC21 钛合金043
2．1．20TC25 钛合金043
2．1．21TB2 钛合金045
2．1．22TB3 钛合金046
2．1．23TB5 钛合金047
2．1．24TB6 钛合金048
2．1．25TB8 钛合金049
2．1．26TB9 钛合金050
2．1．27TB14 钛合金050
2．1．28T-i 1100 钛合金052
2．1．29IMI834 钛合金053
2．1．30BT25y 钛合金053
2．1．31BT36 钛合金054
2．2舰船用钛合金材料054
2．2．1TA5 钛合金057
2．2．2TA16 钛合金057
2．2．3TA17 钛合金058
2．2．4TA22（T-i 31）钛合金058
2．2．5TA24（T-i 75）钛合金058
2．2．6TA31（T-i 80）钛合金058
2．3兵器装备用钛合金材料059

第3章钛合金铸锭的真空熔炼工艺062
3．1钛合金铸锭熔炼用原材料063
3．1．1海绵钛063
3．1．2中间合金067
3．2钛合金铸锭真空自耗电弧熔炼工艺（VAR） 070
3．2．1真空自耗电弧熔炼法（VAR）的优缺点071
3．2．2真空自耗电弧熔炼法（VAR）的准备工序及参数制定072
3．2．3真空自耗电弧熔炼法（VAR）的工艺工序过程及参数制定075
3．3钛合金铸锭的冷床熔炼工艺080
3．3．1真空电子束冷床熔炼工艺（EBCHM） 081
3．3．2等离子束冷床熔炼工艺（PACHM） 083

第4章钛合金的锻造与轧制工艺085
4．1锻造与轧制的工艺基础086
4．1．1金属的塑性变形086
4．1．2塑性变形对金属组织及性能的影响087
4．1．3塑性变形的分类088
4．2钛合金的锻造工艺088
4．2．1钛合金的自由锻造089
4．2．2钛合金的模锻［近α 钛合金及(α＋β)钛合金］ 098
4．3钛合金的轧制工艺107
4．3．1钛合金棒丝材的轧制107
4．3．2钛合金环件的轧制109
4．3．3钛合金大规格厚壁管的轧制112
4．3．4钛合金板材的热轧113

第5章钛合金的铸造工艺117
5．1钛合金的铸造特性及熔炼浇注设备119
5．1．1钛合金的铸造特性119
5．1．2钛合金的熔炼浇注设备及工作流程119
5．2钛合金铸造的型壳材料121
5．2．1钛合金铸造用铸型材料基本要求121
5．2．2硬模型材122
5．2．3熔模精密铸造型壳材料122
5．3钛合金铸造工艺的选择与设计125
5．3．1钛合金铸件图的设计125
5．3．2钛合金铸造浇注系统的设计原则126
5．3．3铸型制备126
5．3．4钛合金铸造浇注方式132
5．4钛合金铸件的（凝壳炉）熔化浇注工艺132
5．4．1型壳准备133
5．4．2自耗电极与坩埚的准备134
5．4．3自耗电极熔化135
5．4．4钛合金铸件熔化浇注示例137
5．5钛合金铸件的后处理137
5．5．1清理型壳138
5．5．2切割浇道138
5．5．3去应力退火138
5．5．4精整打磨138
5．5．5吹砂清理138
5．5．6酸洗表面污染层138
5．5．7热等静压138
5．5．8补焊修复139
5．5．9热处理139

第6章钛合金的焊接与超塑成形141
6．1钛合金的液相熔焊142
6．1．1钛合金的熔焊特性142
6．1．2钛合金的氩弧焊焊接（TIG 焊法） 142
6．1．3钛合金的电子束焊接144
6．1．4钛合金的其他熔焊工艺146
6．2钛合金的固态焊接146
6．2．1钛合金的摩擦焊接工艺147
6．2．2钛合金的扩散焊接（DB） 148
6．3钛合金的超塑成形（SPF） 149
6．3．1超塑成形原理149
6．3．2超塑成形工艺规程150
6．3．3超塑成形/扩散连接（SPF/DB） 151

第7章钛合金的热处理工艺153
7．1钛合金热处理的类型154
7．1．1钛合金的退火工艺154
7．1．2钛合金的淬火＋时效工艺155
7．1．3钛合金的固溶＋时效工艺156
7．2钛合金热处理装备与工艺参数157
7．2．1钛合金热处理装备要求157
7．2．2常见钛合金的热处理工艺参数157
7．3钛合金热处理的组织与性能调控实例159
7．3．1显微组织对双相钛合金力学性能的影响及调控159
7．3．2亚稳定β 钛合金的热处理组织演变与性能165
7．3．3工件厚度对双相钛合金力学性能的影响170

第8章钛合金的热加工缺陷及预防措施172
8．1钛合金常见熔炼冶金缺陷及预防措施173
8．1．1海绵钛带入夹杂173
8．1．2中间合金带入氧化物夹杂176
8．1．3难熔金属夹杂177
8．1．4空洞178
8．1．5合金元素富化偏析179
8．1．6合金元素贫化偏析182
8．1．7富钛偏析184
8．2钛合金常见锻造缺陷及预防措施185
8．2．1锻造裂纹185
8．2．2锻造过热（锻造热效应） 187
8．2．3组织不均匀189
8．2．4模锻件锻造折叠190
8．2．5空洞型缺陷190
8．3钛合金常见铸造缺陷及预防措施191
8．3．1变形与热裂192
8．3．2气孔193
8．3．3疏松与缩孔193
8．3．4冷隔与浇不足194
8．3．5跑火195
8．3．6表面吸气污染196
8．4钛合金常见焊接缺陷及预防措施196
8．4．1裂纹196
8．4．2气孔196
8．4．3未焊合197
8．5钛合金冷加工带入的疑似热加工缺陷辨析实例197
8．5．1难熔金属刀具掉块镶嵌物197
8．5．2抛光垫伤199

第9章钛合金的工程应用201
9．1钛合金在航空制造工业中的应用202
9．1．1美国典型战斗机机体结构用钛合金情况203
9．1．2苏俄典型战斗机机体结构用钛合金情况208
9．1．3我国战斗机机体结构用钛合金情况209
9．1．4钛合金在大型飞机机体结构制造中的应用211
9．1．5钛合金在直升机机体结构制造中的应用215
9．1．6钛合金在航空紧固件制造中的应用216
9．1．7钛合金在航空发动机中的应用219
9．2钛合金在航天制造工业中的应用223
9．3钛合金在舰船制造工业中的应用225
9．3．1钛合金在水面舰艇装备中的应用226
9．3．2钛合金在潜艇装备中的应用227
9．3．3钛合金在深潜器中的应用228
9．3．4钛合金在舰艇动力装置中的应用230
9．4钛合金在兵器装备制造工程中的应用232
9．4．1钛合金在牵引火炮中的应用232
9．4．2钛合金在自行火炮中的应用234
9．4．3钛合金在装甲车辆中的应用235
9．4．4钛合金在单兵装备中的应用237
9．5钛合金在弹药系统制造工程中的应用238

参考文献 240