重量是影响兵器装备实现战场快速反应能力的主要因素之一，现代高技术战争对兵器装备的重量指标提出了极为苛刻的要求。发达国家无一不投入巨资，研究轻质材料以及与之配套的先进制造技术，以期减轻兵器装备重量，提高兵器装备的机动性，增加携弹量和野战辅助系统用量，提高兵器装备及士兵战场生存和作战能力。
钛合金作为一种重要的实用结构材料，具有比强度高、抗腐蚀性能优良和低温抗冲击韧度好等特点，利用其取代传统的钢和铝合金，可以在保证武器装备性能的同时，大大减轻武器装备的重量。但钛的导电性、导热性、耐磨性的差，存在高温氧化、吸氢、接触腐蚀、微震磨蚀破坏、高硬度等问题，这给钛合金的应用带来一定难度。此外，钛合金的高成本也限制了钛合金在兵器装备上的大量使用。因此，如何降低钛合金构件的制造成本、提高钛合金构件制造效率成为各国军方和武器装备供应商重点关注和研究的问题。国外制定了多个钛合金低成本发展计划，并进行相应技术研发工作，已经开发出适用于钛合金构件的若干低成本制造工艺，如熔模铸造、旋压成形、快速成形、先进焊接等，促使钛合金在兵器装备中得到越来越多的应用，对于减轻装备重量、提高装备性能发挥了重要作用。
1钛合金精密成形技术
为降低钛合金构件制造成本，能够实现净成形或近净成形的精密成形技术成为各国研究热点，其中熔模铸造、冲压石墨型铸造、精密锻造、快速成形等技术研究应用较多。
1.1精密铸造技术
（1）熔模铸造
熔模铸造是目前国外军工领域应用较多的一种精密成形技术。熔模铸造，又称失蜡铸造，是在可熔性蜡模的表面重复涂挂上多层耐火涂料，并经过撒砂、干燥和硬化后，再采用有机溶剂、热水、蒸汽等加热手段将其中的蜡料去除而获得整体空腔的型壳，然后进行高温焙烧、浇注而获得零件的一种铸造方法。该技术的优点是加工精度高、表面粗糙度值低、加工余量小（甚至可实现无余量铸造）、可获得形状复杂的薄壁铸件。
美国M777155mm轻型牵引榴弹炮是首个正式引入钛合金熔模铸造的陆基武器系统，也是成功应用钛合金熔模铸造技术的典型例证。采用熔模铸造技术后，M777钛合金结构件的细小零件数目从原来的973个减少到419个；需要焊接的部位从2458处减少到483处，焊缝长度缩短了77%，大大减轻了结构变形，比传统制造时间缩短了25%～50%。M777采用熔模铸造获得显著效益的典型部件有驻锄、鞍形支架、牵引架等。其中，驻锄最先由120个零件焊接而成，通过熔模铸造实现了整体铸造成形；鞍型支架由最初的116个零件焊接而成，通过熔模铸造实现了整体铸造成形，如图1所示。在M777项目中的一系列测试表明，熔模铸造钛合金部件的机械性能已经接近或达到锻件的水平，耐久性测试和炮射试验都表明钛合金熔模铸造结构件在严酷战场环境下具有良好的可靠性。美国陆军武器研发与工程中心与CTC公司、通用动力地面系统分部等开展合作，重新设计了斯特赖克机动火炮系统的炮舱（gunpod），将原先由40个钢制零件焊接而成的炮舱，变为2个钛合金熔模铸造件焊接而成的焊接件，长度为60in（1.524m），如图2所示。改进设计及采用熔模铸造工艺使得炮舱零件数量显著减少，重量从486lb（220kg）降低到350lb（159kg），重量减轻了28%。
（2）冲压石墨型铸造
钛合金冲压石墨型铸造
（rammedgraphitecastings）也已经成为替代军用钛合金板材和零部件传统制造方法的可行工艺。采用钛合金冲压石墨型铸造近净成形军用零部件，能够消除不必要的废料，无需多余尺寸的机加工，且具有优良的抗腐蚀性能力，良好的结构完整性和强度，与锻造钛合金相似。与熔模铸造需要的工具相比，冲压石墨型铸造的铸模成本较低，尤其适合于大型铸件。钛合金冲压石墨型铸造可以采用木头或金属制得的标准单体铸模或模板铸模。一般来说，用于砂型铸造的铸模设备在进行改造后（加浇口、冒口），就可以用于钛合金冲压石墨型铸造。钛合金冲压石墨型铸件已经用于诸多军用装备，如鱼雷弹射泵、大型海水泵，以及各种尺寸的球阀、闸阀和蝴蝶阀等军用零部件都采用冲压石墨型铸造工艺，如图3所示。
1.2钛合金精密塑性成形技术
等温锻造是将模具和坯料都加热到坯料的最佳锻造温度，使坯料以低应变速率进行变形的一种锻造方法，可以显著改善坯料
的塑性和流动能力，降低变形抗力。由于模具处于高温状态，金属流动充填好，适合于钛合金盘类、梁类、框类等薄壁高筋构件成形。采用等温锻造工艺能够生产出锻后不需机加工的净形锻件，或仅需少量次加工的近净形锻件。钛合金等温锻造技术在国外枪、炮武器中已有多项成功应用。如美国采用等温锻造钛合金火炮炮口制退器、机枪支架体等。
旋压成形是一种无切屑的冷成形工艺，适用于无缝、薄壁、筒形件的近净成形或净成形，是火炮身管、药筒、药型罩、导弹发动机壳体等筒形件成形的重要技术手段。采用旋压工艺成形精确口径的、同心轴壁厚的圆柱形零部件，能够提高材料的强度，消除或大幅减少二次成形加工，节省材料，将制造成本降至最低，且尺寸精度比热成形工艺好。美国国家先进金属加工技术中心采用旋压工艺生产M777轻型榴弹炮的摇架钛合金管件（直径为14.2cm，长度为183cm），降低了工艺成本，减少了材料浪费。
超塑成形/扩散焊接（SPF/DB）技术在减轻钛合金结构件重量、降低成本方面也具有显著的优点，该技术克服了钛合金冷加工工艺性差、成形困难等缺点，能够成形出形状复杂的钛合金整体结构件，大幅节约材料，减少组装部件，降低批生产成本，并且提高构件的使用寿命和整体性能。与铆接和焊接比较，可使成本降低40%～60%，重量减轻30%～50%。美国休斯公司、BAE系统公司等在超塑成形技术研究和应用方面居世界前列。目前钛合金超塑成形工艺已广泛用于导弹外壳、推进剂储箱、整流罩等，以及车辆车架、外壳、曲柄轴和连杆等的制造。
1.3钛合金快速成形技术
金属零部件快速成形技术能有效缩短产品开发周期，节约大量加工成本，近几年发展迅速，由于其能良好的生产和维修高强度金属制件，因而成为国防领域最具价值的技术之一。其中发展最快的是钛合金快速成形，在导弹等武器装备结构件成形中均有成功应用。
美国Texas大学针对单一金属粉末激光烧结进行研究，成功制造了用于AIM9导弹的Ti-6Al-4V金属零件，生产效率比传统的钛合金加工工艺提高了80%。通用电气公司在发动机制造中采用激光快速成形技术加工1.22m长钛合金零件，使每台发动机节省成本2.5万美元。美国材料与电化学研究（MER）公司与军方合作，研究采用等离子转移弧成形技术实现钛装甲、火炮身管以及其他结构件的制造，具体工艺流程如图4所示。
工业界在钛合金快速成形技术和设备的研发方面也进行了诸多尝试，一些研究成果获得了军方的认可。ArcamAb公司研制了拥有专利权的电子束熔融（EBM）系统，并在EBM系统的基础上开发了钛合金电子束熔融工艺，将Ti-6Al-4V粉末加热到2400°F（1315.6℃），使钛合金粉末熔融后制成致密的零件，在NASA、波音幻影工作室等获得成功应用。Solidica与克莱姆森大学合作开发下一代快速原型和模具，扩展3D金属制造技术的应用，与陆军合作针对同时具备增材制造与材料去除能力的混合加工系统--超声波固化系统进行应用开发。
通过超声波固化固态粘结系统，Solidica公司已经制造出将具有无线射频识别（RFID）功能的传感器嵌入其中的钛合金零件。
2钛合金先进焊接技术
焊接技术是目前大部分大型钛合金零部件和复杂形状异形件的重要成形工艺之一。随着钛合金在兵器装备中的应用越来越广泛，钛合金零件的焊接技术也越来越重要。以钛合金为代表的轻合金焊接技术受到美国陆军高度重视，专门启动“先进焊接技术部署计划”，研究先进焊接技术在钛合金等轻质材料中的应用，并对现有焊接工艺进行改进，提高焊接效率和质量、降低生产成本，以满足兵器装备发展的需要。
考虑到M777轻型榴弹炮钛合金结构件焊接比较困难、焊缝疲劳性能要求高、并需符合全生命周期成本目标等问题，美国海军连接中心开展了M777炮座钛合金结构焊接工艺的研究，采用自动化的等离子弧焊接工艺对M777炮架的铸造和锻造钛合金组件进和强度的要求等。还研究采用更高效的自动化熔化极脉冲气体保护电弧焊（GMAW-P）和激光焊代替传统的钨极气体保护焊工艺来焊接M777Ti-6Al-4V稳定装置支臂（stabilizerarm）。检测结果表明焊件能满足所有的质量要求和尺寸规格。
美国陆军武器研发与工程中心在新型钛合金战斗车辆零件焊接过程中引入机器人工作单元（如图5所示），开发出机器人GMAW-P工艺，完成的焊接部件不需要进行机械加工和应力消除，极大地提高了焊接效率和质量，降低了成本。另外，还研究采用机器人GMAW-P系统焊接钛合金机匣，并解决了一系列焊接上的问题，包括开发机器人焊接钛合金的焊接参数、改善保护气和辅气防护、提高送丝速度等。
除了上述几种典型焊接工艺，国外开始研究搅拌摩擦焊工艺在钛合金武器零部件中的应用。爱迪生焊接研究所对能够作为搅拌摩擦焊焊接工具的候选材料进行研究，并开发出一种新型搅拌头--可变熔深搅拌头（variablepenetrationtool，VPT），在很大程度上减小甚至消除了工具的磨损和变形，显著提高了搅拌摩擦焊工艺的可靠性。美国陆军研究实验室与美国克莱姆森大学联合开展了典型钛合金Ti-6Al-4V搅拌摩擦焊工艺数值模拟与实验验证的研究工作，利用以前的开发的搅拌摩擦焊热力有限元分析，同时结合Ti-6Al-4V基本的物理冶金数据，来预测搅拌摩擦焊缝的结构状态，研究表明模拟结果与实验结果具有相当的一致性，也进一步说明书你模拟方法可用于指导搅拌摩擦焊工艺参数选择及优化接头的结构性能。
3钛合金数控加工技术
数控加工（如车削、铣削、切割等）是钛合金零部件的重要制造工艺之一。然而，在钛合金构件数控加工过程中，由于钛合金的化学活性高会导致刀具容易磨损，钛合金的低热导率使得必须在较低的速度下进行钛及钛合金构件加工，导致生产效率不高。目前，主要通过优化切削参数、选用特殊刀具、计算机模拟等手段对加工工艺进行优化以及开发新型高精度加工设备进行钛合金构件的加工。
美国国家国防制造与加工中心（NCDMM）对远征战车钛合金锻造平衡肘（如图6所示）大直径孔加工工艺实施优化，采用了带有可调阻尼组件（消除在延伸深度的颤动）的具有1in（2.54mm）长切口的新型多齿螺纹铣刀（如图7所示），并对切削参数进行优化，使得加工时间从3h缩短为32min，仅铣削螺纹一项就可节约成本510万美元。另外，NCDMM针对120mm迫击炮钛合金迫击炮底座的加工工艺实施工艺优化，选择带有物理气相沉积涂层的高性能碳化物刀具来车削外形，并采用加固的带指示盘的钻头来进行孔加工，车削速度提高10倍，钻削深度提高40%，迫击炮钛合金底底座的加工周期从16h缩短到105min，仅加工周期这一项指标的缩短就能使每个底座的成本节省855美元。
采用有限元分析来优化钛合金高速加工技术是国外的研究热点之一。美国空军研究实验室采用通过第三次浪潮系统公司的AdvantEdge有限元加工模型，对不同的加工工艺进行分析，如钻削、铣削以及车削等过程，来提高加工速率和刀具性能。该软件和高速加工技术的成功应用，使钛合金零部件加工周期缩短了30％。
新型加工设备的不断推出也为钛合金零部件的数控加工提供了新的可能。德国德玛吉公司研制的ULTRASonIC20直线驱动超声波超净加工机床，可实现钛合金在内的多种材料加工，具有极高的重复精度和卓越的表面加工质量；美国美格公司开发出适用于钛合金构件加工的主轴中心冷却和刀具中心冷却系统，可显著提高冷却效率、切削速度，进而提高金属去除量；日本牧野公司
推出适应于钛合金部件的D500、D300五轴立式加工中心，实现工件的高速、柔性加工；日本三井Seiki集团开展5轴加工中心加工能力和机床特性优化研究，提升新一代钛合金Ti5553等材料的切削效率，去除率超过400cm3/min。
4结束语
兵器装备轻量化的发展需求，使钛合金在兵器装备中的应用越来越受到重视。目前，降低钛合金构件制造成本的主要策略是采用精密熔模铸造、精密锻造、快速成形等可以实现净成形或近净成形的精密成形技术，提高零部件的完整性、可靠性，并减少由于传统机械加工造成的原材料浪费；钛合金构件的焊接技术也受到高度重视，主要是提高焊接过程的自动化、智能化程度，以提高焊接生产效率、提高焊接质量；此外，还通过大量采用计算机仿真方法、开发新型刀具和工艺装备等其他手段来提高钛合金构件的加工效率...
钛合金作为一种重要的实用结构材料，具有比强度高、抗腐蚀性能优良和低温抗冲击韧度好等特点，利用其取代传统的钢和铝合金，可以在保证武器装备性能的同时，大大减轻武器装备的重量。但钛的导电性、导热性、耐磨性的差，存在高温氧化、吸氢、接触腐蚀、微震磨蚀破坏、高硬度等问题，这给钛合金的应用带来一定难度。此外，钛合金的高成本也限制了钛合金在兵器装备上的大量使用。因此，如何降低钛合金构件的制造成本、提高钛合金构件制造效率成为各国军方和武器装备供应商重点关注和研究的问题。国外制定了多个钛合金低成本发展计划，并进行相应技术研发工作，已经开发出适用于钛合金构件的若干低成本制造工艺，如熔模铸造、旋压成形、快速成形、先进焊接等，促使钛合金在兵器装备中得到越来越多的应用，对于减轻装备重量、提高装备性能发挥了重要作用。
1钛合金精密成形技术
为降低钛合金构件制造成本，能够实现净成形或近净成形的精密成形技术成为各国研究热点，其中熔模铸造、冲压石墨型铸造、精密锻造、快速成形等技术研究应用较多。
1.1精密铸造技术
（1）熔模铸造
熔模铸造是目前国外军工领域应用较多的一种精密成形技术。熔模铸造，又称失蜡铸造，是在可熔性蜡模的表面重复涂挂上多层耐火涂料，并经过撒砂、干燥和硬化后，再采用有机溶剂、热水、蒸汽等加热手段将其中的蜡料去除而获得整体空腔的型壳，然后进行高温焙烧、浇注而获得零件的一种铸造方法。该技术的优点是加工精度高、表面粗糙度值低、加工余量小（甚至可实现无余量铸造）、可获得形状复杂的薄壁铸件。
美国M777155mm轻型牵引榴弹炮是首个正式引入钛合金熔模铸造的陆基武器系统，也是成功应用钛合金熔模铸造技术的典型例证。采用熔模铸造技术后，M777钛合金结构件的细小零件数目从原来的973个减少到419个；需要焊接的部位从2458处减少到483处，焊缝长度缩短了77%，大大减轻了结构变形，比传统制造时间缩短了25%～50%。M777采用熔模铸造获得显著效益的典型部件有驻锄、鞍形支架、牵引架等。其中，驻锄最先由120个零件焊接而成，通过熔模铸造实现了整体铸造成形；鞍型支架由最初的116个零件焊接而成，通过熔模铸造实现了整体铸造成形，如图1所示。在M777项目中的一系列测试表明，熔模铸造钛合金部件的机械性能已经接近或达到锻件的水平，耐久性测试和炮射试验都表明钛合金熔模铸造结构件在严酷战场环境下具有良好的可靠性。美国陆军武器研发与工程中心与CTC公司、通用动力地面系统分部等开展合作，重新设计了斯特赖克机动火炮系统的炮舱（gunpod），将原先由40个钢制零件焊接而成的炮舱，变为2个钛合金熔模铸造件焊接而成的焊接件，长度为60in（1.524m），如图2所示。改进设计及采用熔模铸造工艺使得炮舱零件数量显著减少，重量从486lb（220kg）降低到350lb（159kg），重量减轻了28%。
（2）冲压石墨型铸造
钛合金冲压石墨型铸造
（rammedgraphitecastings）也已经成为替代军用钛合金板材和零部件传统制造方法的可行工艺。采用钛合金冲压石墨型铸造近净成形军用零部件，能够消除不必要的废料，无需多余尺寸的机加工，且具有优良的抗腐蚀性能力，良好的结构完整性和强度，与锻造钛合金相似。与熔模铸造需要的工具相比，冲压石墨型铸造的铸模成本较低，尤其适合于大型铸件。钛合金冲压石墨型铸造可以采用木头或金属制得的标准单体铸模或模板铸模。一般来说，用于砂型铸造的铸模设备在进行改造后（加浇口、冒口），就可以用于钛合金冲压石墨型铸造。钛合金冲压石墨型铸件已经用于诸多军用装备，如鱼雷弹射泵、大型海水泵，以及各种尺寸的球阀、闸阀和蝴蝶阀等军用零部件都采用冲压石墨型铸造工艺，如图3所示。
1.2钛合金精密塑性成形技术
等温锻造是将模具和坯料都加热到坯料的最佳锻造温度，使坯料以低应变速率进行变形的一种锻造方法，可以显著改善坯料
的塑性和流动能力，降低变形抗力。由于模具处于高温状态，金属流动充填好，适合于钛合金盘类、梁类、框类等薄壁高筋构件成形。采用等温锻造工艺能够生产出锻后不需机加工的净形锻件，或仅需少量次加工的近净形锻件。钛合金等温锻造技术在国外枪、炮武器中已有多项成功应用。如美国采用等温锻造钛合金火炮炮口制退器、机枪支架体等。
旋压成形是一种无切屑的冷成形工艺，适用于无缝、薄壁、筒形件的近净成形或净成形，是火炮身管、药筒、药型罩、导弹发动机壳体等筒形件成形的重要技术手段。采用旋压工艺成形精确口径的、同心轴壁厚的圆柱形零部件，能够提高材料的强度，消除或大幅减少二次成形加工，节省材料，将制造成本降至最低，且尺寸精度比热成形工艺好。美国国家先进金属加工技术中心采用旋压工艺生产M777轻型榴弹炮的摇架钛合金管件（直径为14.2cm，长度为183cm），降低了工艺成本，减少了材料浪费。
超塑成形/扩散焊接（SPF/DB）技术在减轻钛合金结构件重量、降低成本方面也具有显著的优点，该技术克服了钛合金冷加工工艺性差、成形困难等缺点，能够成形出形状复杂的钛合金整体结构件，大幅节约材料，减少组装部件，降低批生产成本，并且提高构件的使用寿命和整体性能。与铆接和焊接比较，可使成本降低40%～60%，重量减轻30%～50%。美国休斯公司、BAE系统公司等在超塑成形技术研究和应用方面居世界前列。目前钛合金超塑成形工艺已广泛用于导弹外壳、推进剂储箱、整流罩等，以及车辆车架、外壳、曲柄轴和连杆等的制造。
1.3钛合金快速成形技术
金属零部件快速成形技术能有效缩短产品开发周期，节约大量加工成本，近几年发展迅速，由于其能良好的生产和维修高强度金属制件，因而成为国防领域最具价值的技术之一。其中发展最快的是钛合金快速成形，在导弹等武器装备结构件成形中均有成功应用。
美国Texas大学针对单一金属粉末激光烧结进行研究，成功制造了用于AIM9导弹的Ti-6Al-4V金属零件，生产效率比传统的钛合金加工工艺提高了80%。通用电气公司在发动机制造中采用激光快速成形技术加工1.22m长钛合金零件，使每台发动机节省成本2.5万美元。美国材料与电化学研究（MER）公司与军方合作，研究采用等离子转移弧成形技术实现钛装甲、火炮身管以及其他结构件的制造，具体工艺流程如图4所示。
工业界在钛合金快速成形技术和设备的研发方面也进行了诸多尝试，一些研究成果获得了军方的认可。ArcamAb公司研制了拥有专利权的电子束熔融（EBM）系统，并在EBM系统的基础上开发了钛合金电子束熔融工艺，将Ti-6Al-4V粉末加热到2400°F（1315.6℃），使钛合金粉末熔融后制成致密的零件，在NASA、波音幻影工作室等获得成功应用。Solidica与克莱姆森大学合作开发下一代快速原型和模具，扩展3D金属制造技术的应用，与陆军合作针对同时具备增材制造与材料去除能力的混合加工系统--超声波固化系统进行应用开发。
通过超声波固化固态粘结系统，Solidica公司已经制造出将具有无线射频识别（RFID）功能的传感器嵌入其中的钛合金零件。
2钛合金先进焊接技术
焊接技术是目前大部分大型钛合金零部件和复杂形状异形件的重要成形工艺之一。随着钛合金在兵器装备中的应用越来越广泛，钛合金零件的焊接技术也越来越重要。以钛合金为代表的轻合金焊接技术受到美国陆军高度重视，专门启动“先进焊接技术部署计划”，研究先进焊接技术在钛合金等轻质材料中的应用，并对现有焊接工艺进行改进，提高焊接效率和质量、降低生产成本，以满足兵器装备发展的需要。
考虑到M777轻型榴弹炮钛合金结构件焊接比较困难、焊缝疲劳性能要求高、并需符合全生命周期成本目标等问题，美国海军连接中心开展了M777炮座钛合金结构焊接工艺的研究，采用自动化的等离子弧焊接工艺对M777炮架的铸造和锻造钛合金组件进和强度的要求等。还研究采用更高效的自动化熔化极脉冲气体保护电弧焊（GMAW-P）和激光焊代替传统的钨极气体保护焊工艺来焊接M777Ti-6Al-4V稳定装置支臂（stabilizerarm）。检测结果表明焊件能满足所有的质量要求和尺寸规格。
美国陆军武器研发与工程中心在新型钛合金战斗车辆零件焊接过程中引入机器人工作单元（如图5所示），开发出机器人GMAW-P工艺，完成的焊接部件不需要进行机械加工和应力消除，极大地提高了焊接效率和质量，降低了成本。另外，还研究采用机器人GMAW-P系统焊接钛合金机匣，并解决了一系列焊接上的问题，包括开发机器人焊接钛合金的焊接参数、改善保护气和辅气防护、提高送丝速度等。
除了上述几种典型焊接工艺，国外开始研究搅拌摩擦焊工艺在钛合金武器零部件中的应用。爱迪生焊接研究所对能够作为搅拌摩擦焊焊接工具的候选材料进行研究，并开发出一种新型搅拌头--可变熔深搅拌头（variablepenetrationtool，VPT），在很大程度上减小甚至消除了工具的磨损和变形，显著提高了搅拌摩擦焊工艺的可靠性。美国陆军研究实验室与美国克莱姆森大学联合开展了典型钛合金Ti-6Al-4V搅拌摩擦焊工艺数值模拟与实验验证的研究工作，利用以前的开发的搅拌摩擦焊热力有限元分析，同时结合Ti-6Al-4V基本的物理冶金数据，来预测搅拌摩擦焊缝的结构状态，研究表明模拟结果与实验结果具有相当的一致性，也进一步说明书你模拟方法可用于指导搅拌摩擦焊工艺参数选择及优化接头的结构性能。
3钛合金数控加工技术
数控加工（如车削、铣削、切割等）是钛合金零部件的重要制造工艺之一。然而，在钛合金构件数控加工过程中，由于钛合金的化学活性高会导致刀具容易磨损，钛合金的低热导率使得必须在较低的速度下进行钛及钛合金构件加工，导致生产效率不高。目前，主要通过优化切削参数、选用特殊刀具、计算机模拟等手段对加工工艺进行优化以及开发新型高精度加工设备进行钛合金构件的加工。
美国国家国防制造与加工中心（NCDMM）对远征战车钛合金锻造平衡肘（如图6所示）大直径孔加工工艺实施优化，采用了带有可调阻尼组件（消除在延伸深度的颤动）的具有1in（2.54mm）长切口的新型多齿螺纹铣刀（如图7所示），并对切削参数进行优化，使得加工时间从3h缩短为32min，仅铣削螺纹一项就可节约成本510万美元。另外，NCDMM针对120mm迫击炮钛合金迫击炮底座的加工工艺实施工艺优化，选择带有物理气相沉积涂层的高性能碳化物刀具来车削外形，并采用加固的带指示盘的钻头来进行孔加工，车削速度提高10倍，钻削深度提高40%，迫击炮钛合金底底座的加工周期从16h缩短到105min，仅加工周期这一项指标的缩短就能使每个底座的成本节省855美元。
采用有限元分析来优化钛合金高速加工技术是国外的研究热点之一。美国空军研究实验室采用通过第三次浪潮系统公司的AdvantEdge有限元加工模型，对不同的加工工艺进行分析，如钻削、铣削以及车削等过程，来提高加工速率和刀具性能。该软件和高速加工技术的成功应用，使钛合金零部件加工周期缩短了30％。
新型加工设备的不断推出也为钛合金零部件的数控加工提供了新的可能。德国德玛吉公司研制的ULTRASonIC20直线驱动超声波超净加工机床，可实现钛合金在内的多种材料加工，具有极高的重复精度和卓越的表面加工质量；美国美格公司开发出适用于钛合金构件加工的主轴中心冷却和刀具中心冷却系统，可显著提高冷却效率、切削速度，进而提高金属去除量；日本牧野公司
推出适应于钛合金部件的D500、D300五轴立式加工中心，实现工件的高速、柔性加工；日本三井Seiki集团开展5轴加工中心加工能力和机床特性优化研究，提升新一代钛合金Ti5553等材料的切削效率，去除率超过400cm3/min。
4结束语
兵器装备轻量化的发展需求，使钛合金在兵器装备中的应用越来越受到重视。目前，降低钛合金构件制造成本的主要策略是采用精密熔模铸造、精密锻造、快速成形等可以实现净成形或近净成形的精密成形技术，提高零部件的完整性、可靠性，并减少由于传统机械加工造成的原材料浪费；钛合金构件的焊接技术也受到高度重视，主要是提高焊接过程的自动化、智能化程度，以提高焊接生产效率、提高焊接质量；此外，还通过大量采用计算机仿真方法、开发新型刀具和工艺装备等其他手段来提高钛合金构件的加工效率...
