Paduan titanium memiliki kekuatan tinggi, kepadatan rendah, sifat mekanik yang baik, ketangguhan dan ketahanan korosi. Selain itu, paduan titanium memiliki kinerja proses yang buruk dan sulit untuk dipotong. Dalam pengolahan panas, sangat mudah untuk menyerap kotoran seperti hidrogen, oksigen, nitrogen, dan karbon. Ada juga ketahanan abrasi yang buruk dan proses produksi yang kompleks. Produksi industri titanium dimulai pada tahun 1948. Perkembangan industri penerbangan mengharuskan industri titanium berkembang pada tingkat pertumbuhan tahunan rata-rata sekitar 8%. Hasil tahunan dunia's dari bahan pengolahan paduan titanium telah mencapai lebih dari 40.000 ton, dengan hampir 30 nilai paduan titanium. Paduan titanium yang paling banyak digunakan adalah Ti-6Al-4V (TC4), Ti-5Al-2.5Sn (TA7) dan titanium murni industri (TA1, TA2 dan TA3).
Paduan titanium terutama digunakan untuk produksi komponen kompresor mesin pesawat, diikuti oleh bagian struktural roket, rudal, dan pesawat berkecepatan tinggi. Pada pertengahan 1960-an, titanium dan paduannya telah digunakan dalam industri umum untuk membuat elektroda dalam industri elektrolisis, kondensor di pembangkit listrik, pemanas untuk penyulingan minyak bumi dan desalinasi air laut, dan perangkat pengendalian pencemaran lingkungan. Titanium dan paduannya telah menjadi semacam bahan struktural tahan korosi. Selain itu, juga digunakan untuk memproduksi bahan penyimpanan hidrogen dan paduan memori bentuk.
Cina memulai penelitian tentang titanium dan paduan titanium pada tahun 1956; pada pertengahan 1960-an, produksi industri bahan titanium dimulai dan berkembang menjadi paduan TB2.
Paduan titanium adalah bahan struktural penting baru yang digunakan dalam industri kedirgantaraan. Gravitasi spesifik, kekuatan, dan suhu servisnya berada di antara aluminium dan baja, tetapi lebih kuat dari aluminium dan baja dan memiliki ketahanan korosi air laut yang sangat baik dan kinerja suhu sangat rendah. Pada tahun 1950, Amerika Serikat menggunakannya untuk pertama kalinya pada pesawat pembom tempur F-84 sebagai komponen non-load bearing seperti pelindung panas belakang badan pesawat, deflektor angin, dan penutup ekor. Sejak tahun 1960-an, penggunaan paduan titanium berpindah dari badan pesawat belakang ke badan pesawat tengah, menggantikan sebagian baja struktural untuk membuat komponen-komponen penahan beban yang penting seperti sekat, balok, dan flap slide. Jumlah paduan titanium yang digunakan dalam pesawat militer telah meningkat pesat, mencapai 20% hingga 25% dari berat struktur pesawat. Sejak tahun 1970-an, pesawat sipil mulai menggunakan paduan titanium dalam jumlah besar. Misalnya, pesawat penumpang Boeing 747 menggunakan lebih dari 3.640 kilogram titanium. Pesawat dengan nomor Mach lebih besar dari 2,5 menggunakan titanium untuk menggantikan baja untuk mengurangi berat struktural. Sebagai contoh lain, pesawat pengintai ketinggian dan kecepatan tinggi SR-71 AS (terbang dengan Mach nomor 3, ketinggian terbang 26212 meter), titanium menyumbang 93% dari berat struktur pesawat, yang disebut" ;semua-titanium" pesawat terbang. Ketika rasio dorong-ke-berat mesin aero meningkat dari 4-6 menjadi 8-10, dan suhu keluar kompresor meningkat dari 200-300 °C menjadi 500-600 °C, cakram dan bilah kompresor tekanan rendah asli terbuat dari aluminium harus Gunakan paduan titanium sebagai gantinya, atau gunakan paduan titanium sebagai pengganti baja tahan karat untuk membuat cakram dan bilah kompresor bertekanan tinggi untuk mengurangi bobot struktural. Pada 1970-an, jumlah paduan titanium yang digunakan dalam mesin aero umumnya menyumbang 20% hingga 30% dari total berat struktur. Itu terutama digunakan untuk memproduksi komponen kompresor, seperti kipas titanium palsu, cakram dan bilah kompresor, casing kompresor titanium cor, dan perantara. Kasus, rumah bantalan, dll. Pesawat ruang angkasa terutama menggunakan kekuatan spesifik yang tinggi, ketahanan korosi dan ketahanan suhu rendah dari paduan titanium untuk memproduksi berbagai bejana tekan, tangki bahan bakar, pengencang, tali instrumen, struktur dan cangkang roket. Satelit bumi buatan, modul bulan, pesawat ruang angkasa berawak, dan pesawat ulang-alik juga menggunakan bagian yang dilas dengan lembaran paduan titanium.