本书深入探讨了热成形技术在航天制造领域的应用。全书共8章，从绪论开始，逐步深入到热成形技术特点与微观组织演变机理，再到针对材料性能仿真技术工艺试验一体化研制体系的航天结构材料及热成形工艺技术的探讨。书中详细解释了材料本身与成形方法的限制导致的工艺缺陷及型面控制方法。此外，书中还涵盖了热成形模具设计、专为各类特种工艺研发的热成形设备、典型航天结构件热成形工艺和应用总结分析。最后展望了材料、复合技术和专用装备方面的热成形技术发展趋势。
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目录
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第1章 绪论 1
1.1 热成形技术内涵及分类 1
1.2 国内外热成形技术的应用现状 2
1.2.1 国外热成形技术的应用现状 2
1.2.2 国内热成形技术的应用现状 20
1.3 航天典型产品热成形应用现状和发展需求 26
1.3.1 导弹产品热成形应用现状 26
1.3.2 航天产品热成形发展需求 32
参考文献 34
第2章 热成形技术特点与机理 38
2.1 热成形技术特点 38
2.1.1 温热成形技术特点 38
2.1.2 超塑成形技术特点 41
2.2 热成形机理 50
2.2.1 温热成形的机理 50
2.2.2 超塑成形的机理 55
参考文献 60
第3章 航天结构材料及热成形工艺 63
3.1 航天常用热成形材料及性能 63
3.1.1 铝合金 64
3.1.2 钛合金 69
3.1.3 高温合金 78
3.1.4 金属间化合物 82
3.2 航天结构件热成形 85
3.2.1 通用航天结构件热成形流程及要求 85
3.2.2 典型导弹结构热成形工艺设计 92
3.3 热成形工艺仿真 103
3.3.1 热成形工艺仿真目的 103
3.3.2 热成形工艺仿真一般要求 103
3.3.3 热成形过程仿真流程 106
3.4 航天构件热成形过程仿真应用 109
3.4.1 有限元模拟过程及常用工具 109
3.4.2 数值模拟技术在热成形中的研究 111
参考文献 113
第4章 热成形缺陷及型面控制 115
4.1 外部缺陷及控制 115
4.1.1 凹坑、划伤 115
4.1.2 表面氧化 117
4.1.3 褶皱及控制方法 119
4.1.4 裂纹产生及控制方法 120
4.1.5 表面沟槽及控制方法 123
4.2 内部缺陷及控制 125
4.2.1 热成形组织缺陷及控制 125
4.2.2 氢脆 130
4.2.3 富氧层 131
4.3 精度及控制 133
4.3.1 型面精度及控制 133
4.3.2 零件壁厚控制 136
参考文献 139
第5章 热成形模具设计 140
5.1 模具材料 140
5.1.1 模具材料基本要求 140
5.1.2 常用模具材料 141
5.1.3 模具材料选择 143
5.2 模具设计与仿真分析 144
5.2.1 工艺件设计 144
5.2.2 型面尺寸缩放 145
5.2.3 型面设计 146
5.2.4 脱模设计 151
5.2.5 模具强度校核及寿命分析有限元仿真 152
5.3 模具加热及加载方式 152
5.3.1 模具加热方式 152
5.3.2 模具加载方式 153
5.4 模具使用及防护 153
5.4.1 润滑及防氧化 153
5.4.2 模具使用与保养 155
5.4.3 模具寿命 157
参考文献 160
第6章 热成形设备 161
6.1 热成形设备概况 161
6.1.1 热成形设备类型 161
6.1.2 热成形设备主要厂商及典型产品 163
6.2 热成形设备构成 167
6.2.1 主承力模块 167
6.2.2 液压系统模块 168
6.2.3 加热隔热模块 169
6.2.4 电气系统模块 173
6.2.5 附加功能模块 175
6.3 热成形设备操作及维护 177
6.3.1 热成形设备操作 177
6.3.2 热成形设备维护 181
6.4 多元化设备制造 184
6.4.1 个性化模块 185
6.4.2 热成形生产单元 187
6.4.3 热成形生产线 189
参考文献 191
第7章 典型航天结构件热成形工艺解析 192
7.1 曲面类航天结构件热成形工艺解析 192
7.1.1 5A06铝合金异形曲面结构件热成形工艺解析 192
7.1.2 TC4钛合金异形曲面结构件热成形工艺解析 198
7.1.3 TA15钛合金U形件自阻加热成形工艺解析 203
7.1.4 GH99高温合金U形件自阻加热成形工艺解析 212
7.1.5 GH4169高温合金试件的热成形工艺解析 223
7.2 下陷类航天结构件热成形工艺解析 229
7.2.1 钛合金衬板类零件热成形工艺解析 229
7.2.2 曲面下陷零件解析 233
7.3 管类航天结构件热成形工艺解析 236
7.3.1 采用板材超塑成形无焊缝管的工艺解析 236
7.3.2 钛合金波纹管超塑成形工艺解析 239
7.3.3 钛合金筒形件热旋成形工艺解析 241
7.3.4 Ti2AlNb 管件热态气压成形工艺解析 246
7.3.5 5083 铝合金进气道超塑成形工艺解析 249
7.4 中空多层类航天结构件热成形工艺解析 257
7.4.1 钛合金中空多层结构件SPF/ DB 组合工艺解析 257
7.4.2 钛铝系合金中空多层结构件热冲压/扩散连接工艺解析 265
7.4.3 Inconel 718高温合金多层夹芯结构的LBW+SPF组合工艺解析 269
7.4.4 5083铝合金多层结构LBW+SPF 组合工艺解析 271
7.4.5 5A90铝锂合金中空双层结构件SPF/ DB 组合工艺解析 275
7.5 热成形构件工艺仿真解析 277
7.5.1 热拉深成形仿真 277
7.5.2 超塑成形仿真分析解析 283
参考文献 286
第8章 热成形技术的发展趋势 288
8.1 航天新型热成形高性能材料 288
8.1.1 超轻镁锂合金 288
8.1.2 耐热镁合金 290
8.1.3 高强铝合金 293
8.1.4 高温钛合金 295
8.1.5 金属间化合物 297
8.1.6 高熵合金 300
8.2 复合热成形新技术 303
8.2.1 热压/淬火一体化成形技术 303
8.2.2 热压成形/蠕变复合技术 305
8.2.3 能场辅助热成形技术 307
8.2.4 快速热成形技术 310
8.2.5 热成形/反应扩散连接技术 312
8.2.6 热成形/连接复合技术 314
8.2.7 前后处理技术 316
8.3 热成形装备发展趋势 319
8.3.1 热成形过程可视化 319
8.3.2 热成形过程的人机协同 320
8.3.3 低能耗的热成形装备 321
8.3.4 极端热成形装备 322
8.3.5 数值模拟技术在航天热成形中的发展趋势 323
参考文献 324
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