飞机用钛量占比已达15%,军工合金领域的国产替代与自主可控还有哪些短板?

飞机用钛量占比达到15%的背后,军工合金产业链的国产替代与自主可控短板主要集中在熔炼设备环节:海绵钛主流镁还原法中国具备优势,但冷床炉(CHM)设备主要依赖进口,VAR熔炼无法消除高熔点金属夹杂,设备国产化刚刚起步。 从产业链看,海绵钛提纯、钛锭熔炼、钛材加工三大环节中,越往上游设备端,自主可控的短板越明显。

产业链国产化现状:上游有优势,中游设备是瓶颈

军工合金产业链可分为海绵钛、钛锭、钛材三大环节。海绵钛环节,目前世界上最主流的方法是镁还原法,中国在这一领域具备较强的产业基础。但钛锭熔炼环节的短板更为突出——主流的VAR(真空自耗电弧熔炼)设备即便经过三次熔炼,也无法完全消除高熔点的金属夹杂物,而能有效解决这一问题的冷床炉熔炼(CHM)设备,目前主要依赖进口。

在设备国产化方面,宝钛集团装备科技公司自主研制的真空电子束熔炼炉(EB炉)于2021年9月6日完成首锭出炉,标志着国产冷床炉设备从无到有的突破。但整体来看,国内具备冷床炉装备能力的企业仍然稀缺,设备国产化进程尚处起步阶段。

装备差距:龙头企业已布局,行业普及仍需时间

从国内主要钛合金企业的熔炼设备配置来看,装备水平的差距较为明显。宝钛股份已装备2400kW电子束冷床炉,而西部超导、西部材料目前仍以真空自耗电弧炉为主。这一对比反映出,冷床炉在国内钛合金行业的普及率仍然较低,多数企业尚未完成从VAR到CHM的设备升级。

这种装备差距直接影响高端钛材的产能与质量稳定性。随着军机、商用飞机用钛量持续提升,对高纯净度钛合金材料的需求将不断增长,冷床炉设备的国产化与普及,是军工合金领域实现自主可控的关键一步。

常见问题

冷床炉相比VAR熔炼的核心优势是什么?

VAR熔炼即使进行三次,也无法完全消除高熔点的金属夹杂物,而冷床炉熔炼(CHM)工艺在去除夹杂物方面具有明显优势,能够生产更高纯净度的钛锭,满足航空航天领域对材料可靠性的严苛要求。

目前国内哪些企业已装备冷床炉设备?

根据公开信息,宝钛股份已装备2400kW电子束冷床炉,而西部超导、西部材料等企业目前仍以真空自耗电弧炉为主。宝钛集团装备科技公司自主研制的EB炉于2021年9月完成首锭出炉,设备国产化正在推进中。

军工合金自主可控的下一步重点在哪里?

短板主要集中在冷床炉等核心熔炼设备的国产化与普及。海绵钛环节中国已具备镁还原法的产业优势,但高端熔炼设备依赖进口仍是瓶颈,设备自主研制能力的提升将是下一阶段的关键。