钛合金热成形属于热蠕变成形的范畴，借助于温度、压力及时间等工艺因素来成形零件。其中，温度的作用是降低变形抗力、提高塑性和改善成形状态；压力是平衡成形时的变形抗力；时间是满足压力松弛和进入蠕变状态。
较复杂的钛合金钣金零件一般都需要热成形，并且需要专用热成形机床。
钛合金钣金零件的热成形适用于航空航天、医疗器械、仪表、化工行业产品及大量民用产品，同时也适用于所有尺寸稳定、比刚度高、耐高温、耐腐蚀、表面美观且硬度高的各类零件。
1.钛合金热成形工艺参数
（1）加热温度与成形的关系
1）低温（低于消除应力温度）。加热到177～260℃可改善钛板成形性能（与室温成形相比），抑制开裂。对于大多数钛板来说，要避免在288～455℃范围内成形，因为此温度范围对抑制开裂不利。
2）中温（消除应力温度范围）。加热到482～649℃，可提高塑性、解决回弹问题和减小成形力。
3）高温（再结晶退火和相变温度范围）。加热到732～950℃，钛板材料内部结构产生位错和扩散蠕变，成形力降低而塑性提高。若设置与温度匹配的变形速率，则可实现超塑成形和蠕变成形。
某些退火钛合金的热成形温度见表8-11。
表8-11 某些退火钛合金的热成形温度
（2）成形压力 成形压力的大小对消除已出现的皱纹有明显的效果，但对抑制卸载后的回弹作用不大。为避免工装变形和节约能源，在选定温度下一般采用最小压力。
（3）成形加载速度 低温成形时，加载速度对变形抗力和塑性影响不大。中温成形、高温成形时，较高的加载速度会稍微加大变形抗力、降低塑性。
（4）成形时间 较长的成形时间，会增加钛板表面污染层的厚度。若采用表8-12中更高的温度，应相应减少成形时间。
表8-12 钛合金加热温度和加载时间
（续）
2.热成形氧化膜的产生与去除
钛及钛合金零件在热成形过程中，由于气体介质的存在，零件表面会产生污染（氧化）层，其厚度差别甚大。过程后期要进行酸洗、打磨及清洗工序以去除零件表面污染（氧化）层。
零件在氩气、真空度高的氛围中热成形时，表面会形成草黄色氧化膜。一般可以不去除。表8-13描述了带有污染（氧化）层的钛零件基本金属去除量。
表8-13 基本金属去除量
3.热成形润滑剂和涂料
热成形用润滑剂和涂料见表8-14。
表8-14 热成形用润滑剂和涂料
4.加热方法
（1）坯料加热方法
1）在空气电炉内加热。
2）坯料直接通电的自阻法加热。
3）红外线辐射区加热。
4）电感应法加热。
5）坯料与热模具接触加热。
6）喷灯和焊炬等燃气加热。(www.xing528.com)
（2）模具加热方法
1）电阻丝、棒或带加热。
2）燃气加热。
3）管状或板状加热器加热。
4）感应加热。
5）热成形专用机床上加热。
5.热成形工艺流程（使用热成形机床）
1）准备坯料，下料、修边、清洗、涂润滑剂。
2）在热成形机床内安装模具，调整机床及上、下模间隙，完成后抬起上模。
3）加热模具至规定温度范围。
4）放置坯料在下模指定位置，预热至规定时间。
5）上、下模加压合拢热成形零件，并保压一定时间。
6）取件，切边、清洗、检验及包装交付。
6.钛合金热成形典型零件
钛合金热成形典型零件如图8-32～图8-35所示。
图8-32 型材
图8-33 框板
图8-34 蒙皮
7.钛合金热成形适用材料
钛合金热成形适用材料可参考表8-12及表8-16所列出的材料。
图8-35 拉深件
8.钛合金热成形工装
1）钛合金热成形模体材料一般选用高温刚度和强度好、不易氧化、热膨胀差值小、对钛板无污染及加工制造方便的材料。禁止使用含有或镀有锡、铅、锌、铋等的合金材料。热成形模体材料见表8-15。
表8- 15热成形模体材料
2）钛合金热成形模具的设计、制造详见本书第9.4节所述。
9.钛合金热成形设备
钛合金热成形设备详见本书第10.2节、第10.3节所述。
10.钛合金热成形零件的典型工艺流程
排样下料→边缘修光→清洗→涂覆涂料→清理模具→调整热成形机床→安装模具→升温→试压→首件检验→放置坯料→预热→成形或校形→取件→切边→清洗→检验→包装发送。
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