箔是薄的金屬片，如錫箔、銅箔、鋁箔等，具體說(shuō)，凡是厚度＜0.2mm的金屬片都叫箔。按金屬箔的厚度不同把它分為厚箔、單零箔和雙零箔。其中，厚箔厚度為＜0.2mm-≥0.1mm，單零箔厚度＜0.1mm-≥0.09mm，雙零箔厚度≤0.001mm，當(dāng)前可工業(yè)化軋制的最薄箔的厚度為0.0045mm。現(xiàn)在，鋁箔的產(chǎn)量最大，幾乎占全世界金屬箔總產(chǎn)量的85%以上，中國(guó)是全球最大鋁箔生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)，2020年的產(chǎn)量達(dá)4050kt，約占全球總量的65%，出口量占產(chǎn)量的30%，達(dá)1215kt。

鈦箔生產(chǎn)難度大、價(jià)格高、產(chǎn)量低，估計(jì)2020年全世界的產(chǎn)量也不會(huì)超過(guò)20噸，主要生產(chǎn)國(guó)為美國(guó)，用途也不廣，飛行器蒙皮隔熱材料是其高端應(yīng)用產(chǎn)品之一。大家知道，飛行器在空中飛行時(shí)，其外層金屬蒙皮會(huì)因與空氣激烈摩擦及其它原因發(fā)熱升溫，為了熱量不傳入內(nèi)部，必須設(shè)置隔熱保護(hù)層（圖1）。它由四層隔熱板焊成，中間還夾有一層更薄的平片。圖2是隔熱板零件圖，是用0.08mm的TB2合金箔制的，TB2是一種β型鈦合金，Ti-5Mo-5V-8Cr-3Al合金（質(zhì)量%）：Al2.5-3.5，Mo4.7-5.7，V4.7-5.7，Cr7.5-8.5，F(xiàn)e0.30，C0.05，N0.04，H0.015，O0.15，其它雜質(zhì)單個(gè)0.1，總計(jì)0.4，其余Ti。

美國(guó)、法國(guó)等采用超塑成形工藝加工這種鈦箔隔熱扳，不過(guò)，這種工藝雖能加工出優(yōu)質(zhì)的隔熱板，但生產(chǎn)周期長(zhǎng)，而且工件長(zhǎng)時(shí)間處于高溫狀態(tài)，會(huì)或多或少吸收氧，鈦在649℃以上不再具有抗氧化能力，會(huì)吸收較多的氧而變脆，使其力學(xué)性能全面下降。另外，超塑成形適于制備形狀簡(jiǎn)單的工件，對(duì)于圖2所示的復(fù)雜工件來(lái)說(shuō)就很難超塑成形了，因?yàn)榧庸つ＞邲Q非易事。

由于隔熱板是擴(kuò)散焊成的，因此，應(yīng)精準(zhǔn)嚴(yán)控氧含量，所以最好在真空爐內(nèi)焊接，但這樣需增添價(jià)格不菲的設(shè)備，增大了投資，也加大了操作難度。為此，北京航空工藝研究所程秀全等提出用半偶合模與采用包套保護(hù)工藝成功地制備出合格的低成本、高質(zhì)高效的鈦箔航空器隔熱板，效果良好，獲得用戶高度稱贊。

生產(chǎn)時(shí)，首先將TB2合金箔置于包套內(nèi)，在熱成形前除去包套內(nèi)的氧，可用常規(guī)抽真空法除去，抽吸后將包套密封。采用包套技術(shù)應(yīng)注意以下事項(xiàng)：仔細(xì)清理鈦板料和包套表面上的油污和雜物，務(wù)必干干凈凈；嚴(yán)格精選包套材料，在高溫下不漏氣，本身不排放任何氣體，還應(yīng)盡可能選用高溫強(qiáng)度較低材料，以降低變形抗力，提高模具壽命，保證工件尺寸精度要求；包套上應(yīng)涂一層薄而均勻的止焊劑，以免包套與鈦箔焊合，但止焊劑在高溫下不能排放任何有害氣體，不能含有水、膠之類的物質(zhì)。

將制備的包套在750℃成形，壓力不可過(guò)高，預(yù)熱1min-2min，保壓20s-30s，取出包套，待其冷卻后即可取出工件，工件表面光亮程度幾乎與原箔的等同。實(shí)測(cè)結(jié)果表明，表層含氧量＜200ppm，氧化層厚度無(wú)變化?？梢?jiàn)，包套既保護(hù)了工件不被污染，又承擔(dān)了絕大部分的不均勻變形，大大提高了工件的變形均勻性，變形工件實(shí)測(cè)厚度為0.067mm-0.072mm，完全在原箔厚度偏差范圍內(nèi)。

圖1  隔熱層剖視圖

圖2  隔熱板零件圖

圖3   兩種模具結(jié)構(gòu)