冷床炉熔炼(CHM)技术正逐步成为军工合金生产的关键工艺,其普及将推动产业链上游设备环节从单一依赖进口向自主研制转型,进而重构设备供应商与钛材加工企业的协作关系。国内仅宝钛集团旗下装备公司掌握电子束冷床炉(EB炉)自主研制能力,其余主要钛合金企业仍以真空自耗电弧炉(VAR)为主,这一技术代差正是上游设备市场格局重塑的起点。

技术普及:从 VAR 到 CHM 的工艺升级

军工钛合金熔炼长期以真空自耗电弧炉(VAR)为主流设备,但 VAR 工艺存在固有短板——即使经过三次熔炼,仍无法完全消除高熔点金属夹杂物。冷床炉熔炼(CHM)技术正是为解决这一痛点而生,其去除夹杂物的能力显著优于 VAR,因此在航空发动机、机身结构件等对材料纯净度要求严苛的军工合金领域,CHM 技术的需求持续提升。

设备格局:宝钛集团自主 EB 炉的标杆意义

在 CHM 设备供应端,冷床炉此前主要依赖进口。国内进度较领先的是宝钛集团旗下的装备科技公司,其自主研制的真空电子束熔炼炉(EB炉)于 2021 年 9 月 6 日完成首炉钛锭出炉,标志着国产 EB 炉从设计到制造的能力迈上新台阶。从国内主要钛合金企业的设备配置看,宝钛股份装备了 2400kW 电子束冷床炉,而西部超导、西部材料等企业仍以真空自耗电弧炉为主,这一差异构成了当前产业链上游设备环节的核心格局。

产业链重构:设备国产化带来的协作变化

随着军工合金对 CHM 技术需求的提升,上游设备环节面临两方面重构:一是 EB 炉等关键设备的国产化替代进程加速,为具备自主研制能力的装备企业带来市场机遇;二是上下游协作关系从“进口设备+材料加工”的传统模式,逐步转向“装备研制与材料生产深度协同”的新模式。宝钛集团同时布局装备制造与钛材生产,正是这一趋势的典型体现。

常见问题

冷床炉熔炼相比 VAR 的核心优势是什么?

冷床炉熔炼(CHM)的核心优势在于能有效去除高熔点金属夹杂物,而 VAR 即使经过三次熔炼也无法完全消除这类缺陷。对于军工合金而言,材料纯净度直接关系构件可靠性,因此 CHM 在高端钛合金生产中更具工艺先进性。

国内哪些企业已装备电子束冷床炉?

目前国内仅宝钛集团装备了电子束冷床炉,其旗下装备科技公司已实现 EB 炉自主研制并产出首锭。西部超导、西部材料等主要钛合金企业仍使用真空自耗电弧炉设备,与宝钛形成明显的设备代差。

设备技术升级对产业链格局有何具体影响?

设备升级将推动上游 EB 炉制造环节从进口依赖转向国产自主,为具备研制能力的企业打开市场空间。同时,装备研制与材料生产的协同关系将更加紧密,拥有“装备+材料”双重能力的企业在产业链中的话语权有望增强。