冷床炉熔炼(CHM)能有效消除真空自耗电弧炉(VAR)即使经过三次熔炼也无法完全去除的高熔点金属夹杂物,但这项技术路线的核心壁垒并不在工艺本身,而在设备自制能力、熔炼工艺参数积累与军品认证周期。国内冷床炉设备长期依赖进口,率先实现设备自主研制并完成工程化应用的企业,才具备真正的竞争壁垒。

CHM 为何成为军工合金的“必选项”

钛合金在航空发动机中的使用量占比约30%,且随着军机迭代,单机用钛量持续上升。但传统 VAR 工艺存在固有缺陷——即使经过三次熔炼,也无法完全消除高熔点的金属夹杂物,这对承受极端工况的军工部件构成安全隐患。冷床炉熔炼(CHM)正是为解决这一痛点而诞生的替代技术路线,其通过延长金属熔体在冷床中的停留时间,使高密度夹杂物沉降、低密度夹杂物上浮,从而实现更彻底的净化。

技术路线的三重壁垒

设备自制能力是首要壁垒。 国内冷床炉设备主要依赖进口,而宝钛集团装备科技公司于2021年9月6日完成首炉自主研制的真空电子束熔炼炉(EB炉)钛锭出炉,标志着国产设备实现突破。从国内主要钛合金上市公司看,仅宝钛股份装备了2400kW电子束冷床炉,西部超导、西部材料均使用真空自耗电弧炉,设备差距一目了然。

熔炼工艺参数积累构成第二道壁垒。 冷床炉的熔炼功率、进料速度、冷床液位控制等参数需经大量试制才能形成稳定工艺包,这需要长时间的生产实践与数据沉淀,后来者难以短期复制。

军品认证周期是第三道壁垒。 军工钛合金材料需经过严格的材料认证、工艺鉴定与装机考核,认证周期漫长,一旦通过便形成稳定的供应关系,对新进入者构成强排他性。

常见问题

CHM 能否完全替代 VAR 工艺?

不能简单替代。CHM 在去除高熔点夹杂物方面具备优势,但 VAR 在成分均匀性控制等方面仍有其价值。实际生产中,部分企业采用“VAR+CHM”组合工艺,根据产品要求选择合适路线。

国内哪些企业掌握了 CHM 技术?

目前国内主要钛合金上市公司中,仅宝钛股份装备了2400kW电子束冷床炉。宝钛集团装备科技公司已实现自主研制 EB 炉并完成首锭出炉,在设备国产化方面走在前列。

设备进口依赖对行业格局有何影响?

设备长期依赖进口意味着产能扩张受制于海外供应商的交货周期与价格,而具备设备自制能力的企业可更灵活地规划产能,并在工艺优化上获得更大自主权,这构成了先发企业的长期竞争优势。

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