军工合金熔炼装备从进口依赖到国产化的关键拐点,集中体现在熔炼技术路线从真空自耗电弧熔炼(VAR)向冷床炉熔炼(CHM)跨越,并以宝钛集团自主研制的真空电子束熔炼炉(EB炉)首锭出炉为里程碑标志。在VAR熔炼无法完全消除高熔点夹杂物的技术瓶颈下,宝钛集团旗下装备公司率先实现EB炉国产化突破,于2021年9月6日完成首炉由冷床炉制得钛锭,使我国军工合金熔炼装备进入自主可控的新阶段。
从VAR到CHM:技术路线的必然拐点
军工合金熔炼装备的发展,首先面临的是技术路线选择问题。钛合金铸锭的主流熔炼设备是真空自耗电弧炉(VAR),但其固有缺陷在于,即使经过三次熔炼也无法完全消除高熔点的金属夹杂物,这对航空发动机等对材料纯净度要求极高的军工应用构成潜在风险。
在此背景下,冷床炉熔炼(CHM,Cold Hearth Melting)技术应运而生,其优势在于能够更有效地去除高熔点夹杂物。然而,冷床炉设备长期依赖海外进口,这也是我国军工合金熔炼装备受制于人的关键环节。
宝钛EB炉国产化:自主研制的突破节点
国产化的突破由宝钛集团承担。宝钛集团旗下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日首锭出炉,标志着宝钛集团装备设计制造水平迈上新台阶。这一事件的意义在于,国内主要钛合金企业中,宝钛是少数装备电子束冷床炉的企业,其余企业仍以VAR设备为主。
从产业格局看,国内主要钛合金上市公司的熔炼设备配置差异明显:宝钛股份配备2400kW电子束冷床炉及真空自耗电弧炉等设备,而西部超导、西部材料等企业主要依赖真空自耗电弧炉。宝钛在冷床炉技术上的先行布局,使其在军工合金熔炼装备国产化进程中占据先发位置。
常见问题
EB炉与VAR炉的核心区别是什么?
VAR(真空自耗电弧熔炼)是传统主流熔炼方式,但即使三次熔炼也无法完全消除高熔点金属夹杂物;EB炉(真空电子束熔炼炉)属于冷床炉熔炼(CHM)技术路线,在去除夹杂物方面具有工艺优势,更适合对材料纯净度要求严苛的军工合金场景。
宝钛EB炉国产化对我国军工合金产业意味着什么?
此前冷床炉设备主要依赖海外进口,宝钛集团装备科技公司自主研制的EB炉于2021年9月6日首锭出炉,标志着我国在军工合金熔炼装备的自主设计制造能力上取得实质突破,降低了关键装备的进口依赖。
国内钛合金企业的熔炼装备格局如何?
据公开资料,国内主要钛合金上市公司中,宝钛股份配备2400kW电子束冷床炉等设备,属于冷床炉技术路线的先行者;西部超导、西部材料等企业主要采用真空自耗电弧炉进行熔炼。装备配置的差异也反映了各企业在技术路线选择上的不同定位。