旋壓成形技術(shù)制造的薄壁回轉體殼體構件解決了在車(chē)削加工時(shí)存在的剛度低、顫動(dòng)大、加工精度低等技術(shù)問(wèn)題或根本無(wú)法加工的技術(shù)難題，應用于航天領(lǐng)域具有諸多優(yōu)勢。不銹鋼旋壓

美國強力旋壓生產(chǎn)的φ3900mm大型導彈殼體，徑向尺寸精度達到0.05mm，表面粗糙度Ra為1.6~3.2μm，壁厚差≤0.03mm。美國鈦制造公司采用1.5m立式旋壓機旋壓φ1524mm的Ti-6Al-4V鈦合金導彈壓力容器封頭，每個(gè)封頭的旋壓時(shí)間為5min。民兵洲際導彈第二級固體發(fā)動(dòng)機殼體采用了Ti-6Al-4V鈦合金，并用強力旋壓成形，成形后的鈦合金殼體重量減輕30%。圍繞航天型號對輕質(zhì)、高強、大型化航天需求，德國MT宇航公司采用旋壓工藝制備出φ1905mm的高強Ti-15V-3Cr合金推進(jìn)系統貯箱，并應用于歐洲阿爾法通信衛星巨型平臺，實(shí)現了衛星平臺的大幅度減重、增加有效載荷。

我國的旋壓工藝與設備的研究源于60年代初期，鈦合金的旋壓研究始于上世紀70年代，經(jīng)過(guò)40多年來(lái)的發(fā)展，基本形成了從設備的研制到工藝開(kāi)發(fā)一套成熟的體系。國內航天所用鈦合金及旋壓制品，如火箭發(fā)動(dòng)機外殼、葉片罩、陀螺儀導向罩、內蒙皮等，Ti8Al1Mo1V高鈦合金用于發(fā)動(dòng)機葉片熱處理強化鈦合金旋壓成形;TB2鈦合金用于小型噴管旋壓等。

西安航天動(dòng)力機械廠(chǎng)研制出國內最大直徑的鈦合金筒形件;通過(guò)正反2道次普旋翻邊成功旋壓出φ500mm的薄壁半圓鈦圈，零件用于空間飛行器微動(dòng)力姿態(tài)調整。

中國航天科技集團公司第703研究所采用普旋與強旋相結合的技術(shù)，以TC3、TC42種鈦合金板材為坯料，熱旋壓制備出了2種鈦合金半球形(φ內522mm×2.0mm)、圓柱形儲箱殼體(φ163mm×2.0mm×200mm的杯形件，φ163mm×2.0mm×360mm及φ112mm×6.0mm×1000mm的筒形件)。

近幾年來(lái)，隨著(zhù)計算機模擬技術(shù)的發(fā)展，數值模擬已廣泛應用于金屬部件旋壓成形過(guò)程的分析。航天材料及工藝研究所對TC4筒形件進(jìn)行了計算機模擬，分析了旋輪攻角、旋輪運動(dòng)軌跡、普旋道次等工藝參數對旋壓成形的影響規律，成功旋制了高深徑比的TC4鈦合金筒形件。盡管鈦合金精密旋壓技術(shù)為航天領(lǐng)域提供了各類(lèi)合金普旋成形高深徑比旋壓件，但從零件的工程化應用和旋壓成形的復雜性分析，還需進(jìn)一步加強?？偟膩?lái)說(shuō)，旋壓技術(shù)在國內航天工業(yè)獲得廣泛應用，但大直徑、薄壁整體鈦合金熱旋壓成形工藝尚無(wú)應用實(shí)例，直徑2.25m貯箱箱底整體旋壓技術(shù)、直徑5m低溫貯箱箱底瓜瓣成形、鈦合金及高溫合金復雜結構件成形等技術(shù)還處在工藝摸索階段。

鈦合金激光直接快速成形技術(shù)

自20世紀90年代開(kāi)始，隨著(zhù)計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，激光直接制造技術(shù)逐漸成為制造領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。激光直接快速成形技術(shù)中有2種方法可以用于直接制造金屬零件，即區域選擇激光熔化(SelectiveLaserMelting,SLM)技術(shù)和近凈成形(LaserEngineeredNetShaping,LENS)技術(shù)。國外有關(guān)大型鈦合金結構件激光直接快速成形技術(shù)的研究主要集中在美國。美國AeroMet公司在2002~2005年間實(shí)現了激光直接快速成形鈦合金結構件在飛機上的應用。2001年Aero-Met公司開(kāi)始為波音公司F/A-18E/F艦載聯(lián)合殲擊/攻擊機小批量試制發(fā)動(dòng)機艙推力拉梁、機翼轉動(dòng)折疊接頭、翼梁、帶筋壁板等機翼鈦合金次承力結構件。2002年制定出了“Ti6Al4V鈦合金激光快速成形產(chǎn)品”宇航材料標準(ASM4999)并于同年在世界上率先實(shí)現激光快速成形鈦合金次承力結構件在F/A-18等戰機上的驗證考核和裝機應用。在航天領(lǐng)域，NASA馬歇爾航天飛行中心(NASA’sMarshallSpaceFlightCenterinHuntsville,Ala.)于2012年將選區激光熔化成形技術(shù)應用于多個(gè)型號航天發(fā)動(dòng)機復雜金屬零件樣件的制造。激光直接快速成形技術(shù)還常常被用于鈦合金零件或者模具的修復。

我國鈦合金結構件激光直接快速成形技術(shù)的研究，從2001年開(kāi)始一直受到政府主要科技管理部門(mén)的高度重視，在飛機、發(fā)動(dòng)機等鈦合金結構件激光快速成形制造工藝研究、成套裝備研發(fā)及工程應用關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)等方面取得了較大進(jìn)展。