航空航天领域需求快速增长,单机钛合金用量从2%升至25%,国内钛合金充分受益

   2023-06-29 方正证券1040
核心提示:航空航天领域需求快速增长,单机钛合金用量从2%升至25%,国内钛合金充分受益

方正证券指出,钛合金熔炼技术复杂、加工难度大,仅少数国家拥有完整产业链,其是航空航天领域重要高端材料,国内需求正在快速增长。

1)钛合金需求快速增长

钛合金熔炼技术复杂、加工难度大,目前,世界上仅美国、俄罗斯、日本、中国四个国家掌握完整的钛工业生产技术。

钛合金需求方面,我国钛材使用以化工领域为主,航空航天领域钛材需求量快速增长。

根据中国有色金属工业协会钛锆铪分会的统计,国内主要钛材生产企业在化工领域的销量占总销量比例为50%左右。

在航空航天领域,钛材销量保持快速增长。2020年,国内主要钛材生产企业在航空航天领域合计销量约17228吨,同比增长36.73%,较2010年3603吨的销量复合增长率为16.94%。


2)航空领域,钛合金主要应用于飞机结构件、航空发动机结构件以及航空紧固件等,用量持续提升。

飞机结构件方面,国外先进战机用钛量占机体结构总质量的25%左右,民航飞机用钛量占比在10%左右。

国内军用歼击机用钛量从初始只有2%的歼8,逐渐增加至用钛量为4%的歼10,歼11用钛量增加到15%,歼20用钛量达20%;民航客机ARJ21的钛合金用量4.8%,C919客机用钛量达9.3%。

航发结构件方面,钛合金一般用于航空发动机的风扇、高压压气机盘件、叶片等转动部件和燃烧室、尾喷管等静止件,钛合金的使用是军用航发提高推重比的关键。

国外先进航空发动机中,钛合金用量已占发动机总质量的25%~40%,例如,第3代航发F100的钛合金用量达25%,第4代航发F119的钛合金用量达40%。



3)航天领域,钛合金应用于导弹武器系统和火箭及空间飞行器。

在导弹武器系统中,新一代巡航导弹飞行速度提高到3.5马赫甚至更高,铝合金材料制造的隔框、蒙皮、油箱等无法满足要求,必须使用钛合金材料制造这些导弹部件;巡航导弹使用的涡喷发动机动力系统也大量使用钛合金材料制造其结构部件,包括压气机机匣、压气机盘、压气机叶片等。

此外,一些先进的导弹战斗部开始使用钛合金材料制造,如美国的“斯拉姆”AGM-84H、“战斧”II等。在火箭及空间飞行器方面,钛合金的主要应用于火箭发动机壳体、火箭喷嘴导管及宇宙飞船的船舱或者燃料和氧化剂储存箱及其他高压容器。



4)钛合金供给方面,目前钛及钛合金铸锭的工业化生产中应用最广泛的是真空自耗电弧熔炼和冷床炉熔炼。

目前,我国航空用钛合金的熔炼基本采用真空自耗电弧炉熔炼方法。对于质量要求高的钛合金铸锭,一般要经过3次真空自耗电弧熔炼,以获得成分均匀、缺陷率低的铸锭。

冷床炉熔炼技术在航空用钛合金对高质量、高可靠性的需求下出现,国外优先选用冷床炉熔炼加真空自耗电弧重熔的工艺,以保证航空发动机用钛合金材料的冶金质量。冷床炉熔炼技术在国外发展较快,尤其是美国冷床炉熔炼技术发展最成熟。

国内宝钛股份、聚能钛业、云南钛业等企业先后引进电子束冷炉床熔炼炉,电子束冷床熔炼在国内有一定应用。



5)国内航空航天领域钛合金需求有望保持快速增长,相关企业有望充分受益。

航空领域,我国军机数量较少、老旧机型占比偏多,军机数量补齐和升级换代需求迫切,新机列装和军机换装国产航空发动机提升航空领域钛合金需求。此外,国内民航客机ARJ21和C919等将陆续为航空钛材需求带来新增量。

航天领域,导弹作为现代战争的主要耗材,需求有望保持较快增长。

国内从事航空航天钛合金生产的企业主要包括宝钛股份西部超导西部材料、湘投金天集团、航材院、宝武特冶、天成航材等,有望充分受益于航空航天领域的钛合金需求提升。



 
举报收藏 0打赏 0评论 0
 
更多>同类资讯
推荐图文
推荐资讯
点击排行
网站首页  |  关于我们  |  联系方式  |  用户协议  |  隐私政策  |  版权声明  |  网站地图  |  排名推广  |  广告服务  |  积分换礼  |  网站留言  |  RSS订阅  |  违规举报  |  陕ICP备2023002619号-3