钛合金材料密度低、比强度高、耐腐蚀、组织性能稳定性好，且具有优良的综合性能。钛合金所具有的这一系列突出优点，使其在飞机结构和航空发动机中获得了越来越广泛的应用。近年来，世界钛工业和钛材加工技术得到了飞速发展，海绵钛和钛合金加工材的生产和消费都达到了很高的水平。我国钛资源丰富，储量居世界前列，目前已经成为世界上继美国、俄罗斯、日本之后，具有完整工业体系和生产能力的世界第4大钛工业国，加强我国钛合金材料的研究和应用推广对促进我国航空工业的快速发展具有重要意义。伴随着钛工业的发展，我国钛及钛合金的标准从建立、发展也已经历近40年，现已形成较为完整的标准体系。

1.航空用钛合金材料

航空工业部门是最早应用钛及钛合金材料的。1952年，在道格拉斯的DC–7飞机的短舱及隔热墙上就使用了钛金属。50年代初期，一些军用飞机后机身的隔热板、机尾罩、减速板等受力不大的结构件也开始使用工业纯钛制造。进入60年代，飞机上的襟翼滑轧、承力隔框、中翼盒形梁、起落架梁等主要承力结构件也陆续采用了钛合金材料制造。近年来，航空工业对高强度、低密度材料的需求日益迫切，使得钛合金材料的应用从战斗机拓展到大型军用轰炸机和运输机。钛合金材料的应用水平已成为衡量飞机先进性的重要标志之一。在美国战斗机的更新换代中，钛合金和复合材料的使用比例不断上升，第四代战斗机F–22所使用材料中41%为钛合金，其中发动机的叶轮、盘、叶片、机匣、燃烧室筒体和尾喷管等均为钛合金材料制造。几十年来，国内外针对航空应用所研究的钛合金材料取得了很大发展，许多合金也得到广泛应用，其中应用最广的是Ti–6Al–4V和Ti–6Al–2Sn–4Zr–2Mo（Ti6242）两个钛合金牌号材料。我国钛合金材料的研制从1956年开始，以仿制前苏联钛合金材料为主。近年来，我国新型钛合金研究十分活跃，研制出许多具有知识产权的新型钛合金，合金总数约70多种，其中多数已获得广泛的应用。新开发的用于航空领域的新型钛合金主要有高温钛合金、高强高韧β型钛合金、阻燃钛合金等，其中高温钛合金是现代航空发动机的关键材料之一，也是钛合金的主要发展方向之一。

2.钛合金相关标准发展

为了满足航空、航天等国防工业对钛合金材料更高要求的需求，1983年我国确立了国家军用标准体系，并于1987年8月28日通过审定并于1988年正式实施了我国第一个钛类国家军用标准GJB 391-1987《航天工业用TC4钛合金锻制饼材》。经过多年的发展和完善，到2000年已经初步形成了较完整的钛合金材料军用标准体系。此后到目前的一段时间内，并没有增加新的标准，只是更新了14项旧标准。目前现行GJB中与钛及钛合金相关的有34项，涉及航空工业的主要有25项，其中关于铆钉的有9项、螺栓1项，其余15项为重要钛材的标准（见下表 【我国主要航空用钛合金材料国军标】）

我国主要航空用钛合金材料国军标

从表中可以得知，我国对飞机结构件用的钛合金材料安排制订了棒材、线材、板材、带材、管材、锻坯、锻件规范，对发动机结构件用的钛合金材料安排制订了压气机叶片用钛合金棒材规范、钛合金饼、环坯规范、钛毛细管规范。在工艺标准方面，制订了适用于包括航空行业在内的通用的钛合金材料热处理工艺标准。这些标准的确立，基本上满足了我国航空工业中已定型的诸多型号飞机和发动机生产的使用需求，为我国航空工业的进步发挥了重要作用。

3.航空用钛合金材料和技术标准的未来发展趋势初探

相对于美国、前苏联、德国、英国、法国等工业化国家在钛合金工业领域发展而言，我国在钛合金材料方面的研究和应用起步较晚。与上述钛工业化强国存在不小的差距。我国生产的熔炼用的海绵钛的纯净度低，钛合金铸锭的杂质含量高，组织均匀性差，熔炼工艺的稳定性不高。钛合金半成品加工设备的能力普遍偏低，同时造成钛合金半成品的质量低且不稳定。从钛合金材料标准角度来看，与美国112项AMS宇航专用钛合金材料标准相比，我国的钛合金材料标准数量明显不能满足于未来航空工业的发展需求。在标准的技术内容方面与上述国家的差距则主要体现在钛合金半成品的规格、质量要求、检验测试手段及品种类型等。我国钛合金材料和钛合金材料标准与这些国家产生差距的原因有两方面：一是我国钛工业化历史的时间短，在我国开始钛合金研究的时候，上述国家已经进入钛的工业化阶段了；二是终端航空武器装备的差距，各种型号的大型军用运输机、轰炸机、歼击机、武装直升机等。为了满足我国航空武器装备的需求，更好地服务于国防事业在钛合金材料的研究和应用领域及钛合金材料的标准化工作领域应着手开展以下的工作。

未来的钛合金材料的标准化工作应在上述钛合金材料工业化的基础上展开。将新研制的各种材料，半成品的不同品种、规格，新的检验、测试方法，加工、处理工艺制订为相应的国家标准、国家军用标准或航空行业标准。开展钛合金材料的标准化工作，在借鉴上述钛工业化强国技术经验的同时，更应重点突出我国的发展特色。强化吸收，但力求协调适用，符合我国的具体情况，使钛合金材料的标准在我国的国防工业体系中发挥应有的效能。