早在上世紀(jì)60年代，在美國(guó)超聲速巡航飛機(jī)計(jì)劃的刺激和推動(dòng)下，國(guó)外航空工業(yè)就率先開(kāi)展超塑成形技術(shù)研究。70年代早期，美國(guó)洛克威爾公司首先將超塑成形技術(shù)應(yīng)用于飛機(jī)結(jié)構(gòu)件制造中，使鈦合金結(jié)構(gòu)件制造工藝發(fā)生了深遠(yuǎn)的技術(shù)變革。隨后，美國(guó)的BLATS計(jì)劃將鈦合金超塑成形、超塑成形/擴(kuò)散連接技術(shù)列為重點(diǎn)研究項(xiàng)目。此后，由英國(guó)國(guó)防部投資的“戰(zhàn)斗機(jī)驗(yàn)證計(jì)劃”（EAP）中，BAE公司完成了先進(jìn)超塑成形/擴(kuò)散連接結(jié)構(gòu)制造和試驗(yàn)的研究項(xiàng)目，為EAP驗(yàn)證機(jī)提供了龍骨組件等多個(gè)部件。在發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，超塑成形/ 擴(kuò)散連接組合工藝已經(jīng)成為重要結(jié)構(gòu)制造的關(guān)鍵工藝。1984年，英國(guó)羅·羅公司開(kāi)始率先采用超塑成形/擴(kuò)散連接技術(shù)研制鈦合金寬弦無(wú)凸肩空心風(fēng)扇葉片取代了蜂窩結(jié)構(gòu)，使葉片重量減重15%，大大改善了葉片的氣動(dòng)特性。可以說(shuō)，美、歐等國(guó)的大型國(guó)防研究計(jì)劃對(duì)于超塑成形、超塑成形/擴(kuò)散連接技術(shù)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用，尤其近年來(lái)先進(jìn)武器裝備作戰(zhàn)性能要求越來(lái)越高，促使鈦合金超塑成形整體結(jié)構(gòu)在飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、導(dǎo)彈、艦艇等工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，顯示出旺盛的生命力，在已獲得的工程應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)產(chǎn)生了巨大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

       1980年，中航工業(yè)制造所技術(shù)人員在翻閱國(guó)外雜志的過(guò)程中，了解到了一門新的工藝技術(shù)——超塑成形技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)自發(fā)明起，短短幾年的時(shí)間里迅速在歐美大型飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)公司中蓬勃發(fā)展。這對(duì)于當(dāng)時(shí)并不景氣的國(guó)內(nèi)航空制造業(yè)而言，燃起一個(gè)新的希望。所領(lǐng)導(dǎo)與技術(shù)人員共同探討、慎重考慮后，確定組建超塑成形/擴(kuò)散連接技術(shù)研究小組。小組成立之初只有幾人參加，沒(méi)有專用設(shè)備，更沒(méi)有相關(guān)的技術(shù)文獻(xiàn)可以參考。年輕技術(shù)人員憑借對(duì)新技術(shù)的一腔熱血和執(zhí)著開(kāi)展了研究。對(duì)當(dāng)時(shí)僅有的一臺(tái)壓力機(jī)床進(jìn)行改裝，自行研制添加了設(shè)備液壓系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)以及氣源系統(tǒng)。由于當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)耐火材料研制水平不高以及研究經(jīng)費(fèi)的限制，使超塑成形設(shè)備的核心部件——加熱平臺(tái)無(wú)法采用達(dá)到國(guó)際上普遍的陶瓷加熱平臺(tái)要求。經(jīng)過(guò)幾輪討論及試驗(yàn)驗(yàn)證最終確定采用便宜的耐火空心爐磚+電阻絲代替陶瓷加熱平臺(tái)，取得了較好的升溫效果，直至國(guó)內(nèi)自研成形設(shè)備還在沿用這種加熱方式，設(shè)備升溫過(guò)程穩(wěn)定。就在這樣一臺(tái)簡(jiǎn)陋的設(shè)備上，技術(shù)人員開(kāi)始了鈦合金超塑成形/擴(kuò)散連接技術(shù)的研究之路。經(jīng)過(guò)近十年的時(shí)間，研究小組邊摸索，邊學(xué)習(xí)，開(kāi)展了大量基礎(chǔ)工藝試驗(yàn)研究，逐步掌握鈦合金、鋁合金、高溫合金等不同材料超塑性基礎(chǔ)性能，開(kāi)展擴(kuò)散連接基礎(chǔ)工藝以及鈦合金兩層、三層、四層結(jié)構(gòu)件的超塑成形/擴(kuò)散連接技術(shù)，掌握成形規(guī)律，研制了典型結(jié)構(gòu)件。90年代初，研制開(kāi)發(fā)了第一個(gè)鈦合金兩層結(jié)構(gòu)件—機(jī)翼檢修口蓋，與傳統(tǒng)的焊接、鉚接結(jié)構(gòu)相比，重量大大減輕。隨后開(kāi)展某型飛機(jī)框類零件研制，研制出當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)第一個(gè)大尺寸框結(jié)構(gòu)，取代原鑄造+機(jī)加制造技術(shù)。材料利用率大大提高，減重效益突出，研制過(guò)程中掌握寶貴的第一手材料性能和工藝參數(shù)數(shù)據(jù)，為后續(xù)工作開(kāi)展夯實(shí)了理論基礎(chǔ)，積累了試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)。

       1990~1995年間，國(guó)內(nèi)最初開(kāi)展這項(xiàng)技術(shù)研究的200多家研究單位都紛紛下馬或轉(zhuǎn)行。制造所堅(jiān)持“把火種留下”，確立了“以預(yù)研為先導(dǎo)，以型號(hào)應(yīng)用為重點(diǎn)，盡快實(shí)現(xiàn)工程化，建立我國(guó)超塑成形/擴(kuò)散連接技術(shù)研發(fā)中心”的發(fā)展思路。“八五”期間，制造所負(fù)責(zé)“鈦合金超塑成形/擴(kuò)散連接夾層結(jié)構(gòu)工藝研究”課題的主要研究工作，對(duì)三層、四層、五層鈦合金夾層結(jié)構(gòu)的制造工藝、力學(xué)性能進(jìn)行了系統(tǒng)地研究，解決了夾層結(jié)構(gòu)制造工藝中毛坯制備、進(jìn)氣、表面溝槽控制等技術(shù)難題，成功地研制了較大尺寸、內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的各種多層空心夾層結(jié)構(gòu)，相關(guān)工藝和設(shè)備研究成果分別榮獲部級(jí)科技成果獎(jiǎng)。

       90年代末，國(guó)內(nèi)超塑成形技術(shù)迎來(lái)繁榮發(fā)展的黃金時(shí)期。“減重”被作為新一代飛行器改良重點(diǎn)，同時(shí)對(duì)輕量化整體結(jié)構(gòu)制造技術(shù)提出新的挑戰(zhàn)。制造所在前期技術(shù)積淀的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)開(kāi)展技術(shù)的工程化發(fā)展應(yīng)用及成果轉(zhuǎn)化。先后與中航工業(yè)發(fā)動(dòng)機(jī)所、中航工業(yè)一飛院等單位合作開(kāi)展航空發(fā)動(dòng)機(jī)、飛機(jī)部件超塑成形/擴(kuò)散連接制造技術(shù)研究。1995年完成某型號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)超塑成形/擴(kuò)散連接鈦合金導(dǎo)流葉片研制，開(kāi)創(chuàng)了超塑成形技術(shù)在我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用的先河，達(dá)到了當(dāng)時(shí)的國(guó)際先進(jìn)水平，也確立了中航工業(yè)制造所在國(guó)內(nèi)超塑成形/擴(kuò)散連接技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。該項(xiàng)目榮獲國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)。隨后又與一飛院開(kāi)展某型飛機(jī)大型腹鰭結(jié)構(gòu)研制，突破成形工藝路線設(shè)計(jì)、成形工藝參數(shù)優(yōu)化、構(gòu)件表面質(zhì)量控制等關(guān)鍵技術(shù)，研制出國(guó)內(nèi)投影面積最大的四層薄壁鈦合金空心結(jié)構(gòu)腹鰭，揭開(kāi)了超塑成形技術(shù)在飛機(jī)中應(yīng)用的新篇章。跨入21世紀(jì)，隨著鈦合金高能束流焊接技術(shù)的不斷發(fā)展，超塑成形/擴(kuò)散連接與焊接（激光焊、電子束焊）復(fù)合工藝技術(shù)成為超塑成形技術(shù)發(fā)展的新方向。復(fù)合技術(shù)利用焊接技術(shù)優(yōu)勢(shì)，既可以克服鈦合金原始板材及成形設(shè)備尺寸限制，研制出大尺寸飛機(jī)壁板類構(gòu)件，又體現(xiàn)了超塑成形/擴(kuò)散連接技術(shù)優(yōu)勢(shì)，充分實(shí)現(xiàn)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)減重。大型飛機(jī)壁板類構(gòu)件的發(fā)展，將鈦合金超塑成形/擴(kuò)散連接技術(shù)應(yīng)用拓展到一個(gè)全新的發(fā)展階段。與此同時(shí)，鋁（鋰）合金、鈦合金攪拌摩擦焊接與超塑成形復(fù)合工藝技術(shù)研究也在如火如荼地開(kāi)展，為專業(yè)技術(shù)在未來(lái)飛機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)大型構(gòu)件中的發(fā)展應(yīng)用奠定技術(shù)基礎(chǔ)。除此以外，2007~2010年間，制造所先后開(kāi)展多型鈦合金超塑成形/擴(kuò)散連接導(dǎo)彈制造技術(shù)研究，采用超塑成形技術(shù)研制某型導(dǎo)彈舵翼面產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)減重50%以上，有效填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。研制過(guò)程中形成“設(shè)計(jì)—制造一體化”的研制思路，協(xié)同設(shè)計(jì)的零件不僅能夠滿足使用性能指標(biāo)要求，而且還具備良好的工藝性和可操控性。

       近年來(lái)，面對(duì)大飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的迫切需求，國(guó)內(nèi)先進(jìn)材料及制造技術(shù)迎來(lái)了新的挑戰(zhàn)。這也給制造所超塑成形技術(shù)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。這種利用材料自身屬性在特定環(huán)境中使零件成形的方法勢(shì)必在未來(lái)發(fā)展中煥發(fā)勃勃生機(jī)。