國產(chǎn)大飛機(jī)將帶動我國鈦材需求空間
我國
鈦材產(chǎn)量居世界前列,但高端產(chǎn)品加工能力不足。2014年我國鈦材總產(chǎn)量達(dá)到5萬噸,在全球鈦材加工中,占全球總量比例均達(dá)到31%左右。從世界上主要四大鈦材生產(chǎn)國的下游需求占比來看,美國由于其強(qiáng)大的航空、工業(yè)事業(yè),與此相關(guān)的應(yīng)用占總量的79%;俄羅斯主要用于航空領(lǐng)域,占比約為58%。再反觀我們國家,鈦材主要用于低端產(chǎn)業(yè),而航空航天方面的應(yīng)用只占總量的3.5%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其他國家的利用占比。體現(xiàn)出我國高端鈦材加工能力的不足。
如果有人問,飛機(jī)是用什么制造的?你一定會毫不猶豫地回答:是鋁鎂合金。是的,鋁鎂合金又輕又結(jié)實(shí),在飛機(jī)制造業(yè)上耐實(shí)立下了汗馬功勞,直到現(xiàn)在,它還是制造許多飛行工具的主要材料。但是,隨著航空工業(yè)的發(fā)展,飛機(jī)的飛行速度越來越快,與飛機(jī)表面相接觸的一層空氣,由于摩擦生熱而使飛機(jī)表面的速度越升越高。這時(shí)候,鋁鎂合金就吃不消了,強(qiáng)度將迅速降低。事實(shí)證明,允許最高工作溫度僅攝氏二百度左右的鋁合金,根本不能用來制造飛行速度超過音速兩倍半的噴氣式飛機(jī);而用耐熱的不銹鋼來制造又太笨重。
在航空、航天領(lǐng)域,很多國家的鑄鈦工業(yè)是應(yīng)航空、航天發(fā)展的去要建立起來的。到目前為止,在發(fā)達(dá)國家里,鑄臺的航空、航天產(chǎn)品的生產(chǎn),仍占51%以上。飛機(jī)襟翼滑軌、受力不太大的中小型結(jié)構(gòu)件,包括支座、接頭、框架和鉸鍵構(gòu)架等。
鈦合金精鑄件的使用獲得了滿意的經(jīng)濟(jì)效果,鈦合金鑄件的質(zhì)量不斷提高,加上及十年的使用經(jīng)驗(yàn),鈦合金鑄件在飛機(jī)結(jié)構(gòu)件的使用安全可靠性,已為設(shè)計(jì)人員普遍接受。 航空發(fā)動機(jī) 軸承殼體、支架、接頭、轉(zhuǎn)接圈、壓氣機(jī)機(jī)匣、鈦合金精鑄整體葉輪、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)子空心葉片鈦合金精鑄件等。 導(dǎo)彈航天飛行器 鈦合金鑄件在導(dǎo)彈上使用比較普遍,有尾翼、彈頭殼體、火箭殼體及連接座等。航天飛行器和人造衛(wèi)星使用的鈦合金鑄件主要是一些支座,鈦板架與接頭等結(jié)構(gòu)件、人造衛(wèi)星上照相機(jī)框架等。隨著
鈦板鈦合金鑄件再飛機(jī)上應(yīng)用的推廣,不少的受力結(jié)構(gòu)件也開始選用了鈦鑄件,波音飛機(jī)上吊裝發(fā)動機(jī)的安裝吊架,現(xiàn)在采用了Ti-6Al-4V的精鑄件,我國飛機(jī)用支撐發(fā)動機(jī)的接頭,波音777飛機(jī)上長達(dá)2.15m的Ti-6242高溫鈦合金隔熱屏,飛機(jī)剎車殼體鈦合金鑄件,直升機(jī)旋業(yè)托架,漿轂等。
中國航空高端需求提升空間巨大。對比國外主流客機(jī)以及戰(zhàn)斗機(jī)的
鈦材使用比例,我國國產(chǎn)飛機(jī)未來鈦材使用比例的提升還有較大的空間。因此我們看好高端鈦材在航空領(lǐng)域的發(fā)展前景。大型運(yùn)輸機(jī)列裝在即,軍工航空鈦材前景廣闊。由于中國則長期飽受大型運(yùn)輸機(jī)缺乏之苦,急需大型運(yùn)輸機(jī)國產(chǎn)化。國產(chǎn)200噸級運(yùn)-20大型軍用運(yùn)輸機(jī)自2013年首飛以來,除一架用于地面測試的靜力試驗(yàn)機(jī),已經(jīng)生產(chǎn)了5架原型機(jī)。我們根據(jù)國外大型運(yùn)輸機(jī)的參數(shù)對比之后估算出每架運(yùn)-20使用的鈦材為80噸左右,鈦材使用占比為36%左右。按照之前的需求預(yù)測,可以得到未來如果 400 架運(yùn)-20 全部列裝,將會帶來3.5萬噸的航空鈦材需求增量c919引領(lǐng)高端航空鈦材需求爆發(fā)。根據(jù)上海飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院的公開資料顯示c919使用的鈦材的比例為9.5%,c919整體重量為43噸推測出每架c919的鈦材用量為 3.92 噸/架。根據(jù)中國商飛的公開資料顯示,目前c919的訂單一共是520架,未來將會為航空鈦材領(lǐng)域帶來2050噸需求增量,行業(yè)爆發(fā)在即。