90年代末，国内超塑成形技术迎来繁荣发展的黄金时期。“减重”被作为新一代飞行器改良重点，同时对轻量化整体结构制造技术提出新的挑战。制造所在前期技术积淀的基础上，重点开展技术的工程化发展应用及成果转化。先后与中航工业发动机所、中航工业一飞院等单位合作开展航空发动机、飞机部件超塑成形/扩散连接制造技术研究。
1995年完成某型号发动机超塑成形/扩散连接钛合金导流叶片研制，开创了超塑成形技术在我国航空发动机上应用的先河，达到了当时的国际先进水平，也确立了中航工业制造所在国内超塑成形/扩散连接技术领域的领先地位。该项目荣获国家科技进步三等奖。随后又与一飞院开展某型飞机大型腹鳍结构研制，突破成形工艺路线设计、成形工艺参数优化、构件表面质量控制等关键技术，研制出国内投影面积最大的四层薄壁钛合金空心结构腹鳍，揭开了超塑成形技术在飞机中应用的新篇章。
跨入21世纪，随着钛合金高能束流焊接技术的不断发展，超塑成形/扩散连接与焊接(激光焊、电子束焊)复合工艺技术成为超塑成形技术发展的新方向。复合技术利用焊接技术优势，既可以克服钛合金原始板材及成形设备尺寸限制，研制出大尺寸飞机壁板类构件，又体现了超塑成形/扩散连接技术优势，充分实现构件的结构减重。大型飞机壁板类构件的发展，将钛合金超塑成形/扩散连接技术应用拓展到一个全新的发展阶段。与此同时，铝(锂)合金、钛合金搅拌摩擦焊接与超塑成形复合工艺技术研究也在如火如荼地开展，为专业技术在未来飞机、发动机大型构件中的发展应用奠定技术基础。
除此以外，2007~2010年间，制造所先后开展多型钛合金超塑成形/扩散连接导弹制造技术研究，采用超塑成形技术研制某型导弹舵翼面产品，实现减重50%以上，有效填补国内空白。研制过程中形成“设计—制造一体化”的研制思路，协同设计的零件不仅能够满足使用性能指标要求，而且还具备良好的工艺性和可操控性。
近年来，面对大飞机和发动机发展的迫切需求，国内先进材料及制造技术迎来了新的挑战。这也给制造所超塑成形技术带来了新的发展机遇。这种利用材料自身属性在特定环境中使零件成形的方法势必在未来发展中焕发勃勃生机。
