航空航天是军工合金(尤其是高温合金)下游最大的需求来源,占比达55%,主要应用于航空发动机核心热端部件。除此之外,燃气轮机和石油化工领域合计占33%,工业领域占7%、汽车领域占3%,共同构成多元化的需求支撑。

航空航天:发动机是核心拉动力

在航空航天应用中,高温合金主要用于制造发动机,在现代航空发动机中,高温合金用量可占发动机总量的40%-60%。发动机的燃烧室、导向叶片、涡轮盘、涡轮叶片等核心部件均需使用高温合金,这些部件工作温度极高,对材料的耐高温、抗腐蚀和抗疲劳性能要求严苛。

不同部件对高温合金的工艺类型需求各有侧重:叶片类部件以铸造高温合金为主,涡轮盘则更多采用粉末高温合金等新型工艺材料。此外,按基体元素划分,镍基高温合金因耐温性能最优,成为我国应用最广泛的主流类型。

燃气轮机与石油化工:第二大需求板块

燃气轮机和石油化工领域合计占高温合金下游需求的33%,是仅次于航空航天的第二大应用方向。镍基高温合金广泛用于各类工业燃气轮机的最热端零件,如涡轮部分工作叶片、导向叶片等;石油化工领域的耐高温、耐腐蚀工况同样依赖高温合金的性能优势。

常见问题

高温合金按制备工艺如何分类?

高温合金按制备工艺分为铸造(占比20%)、变形(占比70%)和新型(占比10%)三类。变形高温合金是目前主流,可进行热、冷变形加工,用于航空发动机燃烧室、机匣、涡轮盘与叶片等部件;铸造高温合金适合制造涡轮叶片、导向叶片等复杂结构件;新型高温合金以粉末高温合金为代表,是现代高性能发动机涡轮盘的必选材料。

为什么镍基高温合金是主流?

高温合金按基体元素分为铁基、镍基和钴基三类,其中镍基占比约80%。铁基最便宜但耐高温性能最差,钴基耐高温但资源过于集中,镍基在使用温度、综合性能和资源可得性之间取得平衡,因此成为我国高温合金的主流选择。

熔炼工艺对高温合金品质有何影响?

熔炼是高温合金生产中最关键的环节,主要作用是消除金属中的杂质,提高合金纯净度。根据采用的设备组合,分为单联、双联和三联法,三联法工艺最为优良。真空感应炉是高温合金产能的决定性设备,各类高温合金的第一步熔炼均需使用真空感应炉。

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