在航空钛材国产化进程中,熔炼装备环节已出现标志性突破: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)已在用户现场完成首锭出炉,标志着其装备设计制造水平迈上新台阶。冷床炉(CHM)设备此前主要进口自海外厂商,国内目前仅宝钛装备了电子束冷床炉,其余钛合金企业仍以VAR(真空自耗电弧熔炼)为主。高端海绵钛环节,航空级产品对纯度要求更高,主流镁还原法仍是全球最主流工艺,海外正在研发电化学还原等更节能的路线。

为什么需要冷床炉:VAR 的局限

钛锭熔炼的主流设备是VAR真空自耗电弧炉,但VAR存在一个固有短板——即使经过三次熔炼,也无法完全消除高熔点金属夹杂。冷床炉熔炼(CHM,Cold hearth melting)正是为应对这一问题而发展起来的技术路线。

国内主要钛合金企业的熔炼设备布局差异明显:

公司熔炼设备
宝钛股份2400kW 电子束冷床炉、15t/10t 真空自耗电弧炉等
西部超导8t 真空自耗电弧炉等
西部材料真空自耗电弧炉等

可以看到,国内只有宝钛装备了电子束冷床炉,其余企业均为VAR。宝钛集团装备科技公司自主研制的EB炉完成首锭出炉,意味着这一关键装备的国产化能力正在提升。

高端海绵钛:工艺路线与等级门槛

海绵钛是钛材产业链的起点,提纯的关键是镁还原法。镁还原法存在高能耗、高污染等弊端,海外企业也在研发直接电化学还原等替代方法,但目前全球最主流的方法仍是镁还原法

海绵钛按含钛量分为7个等级。航空领域使用的海绵钛通常在0级以上,纯度要求更高;化工领域一般使用2级左右,即工业级海绵钛。这意味着高端海绵钛的纯度门槛,直接决定了其能否进入航空供应链。

常见问题

冷床炉与VAR的核心区别是什么?

VAR是真空自耗电弧熔炼,是钛锭熔炼的主流设备,但三次熔炼仍无法完全消除高熔点金属。冷床炉熔炼(CHM)正是为解决这一夹杂物问题而诞生的技术路线,宝钛装备的电子束冷床炉即属于此类。

国内钛材熔炼装备的自主可控走到哪一步了?

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)已在用户现场完成首锭出炉,官方表述为装备设计制造水平迈上新台阶。从企业设备布局看,国内目前仅宝钛装备了电子束冷床炉,其余企业仍以VAR为主,装备自主化仍在推进过程中。

航空级海绵钛和工业级有什么差别?

海绵钛按含钛量分为7个等级。航空领域使用的海绵钛通常在0级以上,对纯度要求更高;化工领域一般使用2级左右,即工业级海绵钛。等级差异直接对应下游应用场景的不同。