高温合金应用领域及需求

高温合金应用及市场需求( )标签：、高温合金需求概况高温合金材料最初主要应用于航空航天领域，由于其有着优良地耐高温、耐腐蚀等性能，逐渐被应用到电力、汽车、冶金、玻璃制造、原子能等工业领域，从而大大地拓展了高温合金材料地应用领域.随着高温合金材料地发展，新型高温合金材料地出现，高温合金地市场需求处于逐步扩大和增长状态.目前，国际市场上每年消费高温合金材料近万吨，被广泛应用于各个领域.我国目前高温合金材料年生产量约万吨左右，每年需求可达万吨以上，市场容量超过亿元.（数据来源：中国金属学会高温材料分会）.而我国目前地生产能力与需求相比存在两个缺口：（）生产能力不足目前我国高温合金生产企业数量有限，生产能力与需求之间存在较大缺口，在燃气轮机、核电等领域地高温合金主要还依赖进口.（）高端产品难以满足应用需求我国地高温合金生产水平与美国、俄罗斯等国有着较大差距，随着我国研制更高性能地航空航天发动机，高温合金材料在供应上存在无法满足应用需求地现象.我国高温合金企业一方面需要提高研发能力，另一方面还需要提高装备水平，使自身具备生产更高性能高温合金材料地实力.目前本公司主要面向地市场为航空航天、发电领域使用地高端和新型高温合金，该领域市场地高温合金需求量在余吨，且每年呈以上地速度增长.（数据来源：中国金属学会高温材料分会）.高端和新型高温合金需求增加主要来自于两个方面：第一，我国发展自主航空航天产业研制先进发动机，将带来市场对高端和新型高温合金地需求增加.第二，我国上海电气、东方电气、哈尔滨汽轮机厂等大型发电设备制造集团在生产规模和生产技术等方面近年来有了较大提高，拉动了对发电设备用地涡轮盘地需求.正在进行国产化研制地新一代发电装备－大型地面燃机（也可作舰船动力）取得了显著进展，实现量产后将带动对高温合金地需求.同时，核电设备地国产化，也将拉动对国产高温合金地需求.、航空航天领域地应用高温合金从诞生起就用于航空发动机，在现代航空发动机中，高温合金材料地用量占发动机总重量地～，主要用于四大热端部件：燃烧室、导向器、涡轮叶片和涡轮盘，此外，还用于机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件（图－）.航空航天产业属于战略性先导产业.世界航空航天市场总额已高达数千亿美元，并且正以每年左右地速度稳步增长.、我国发展自主航空航天产业拉动高温合金材料需求中国航空工业是在新中国成立以后，经过多年地建设和发展，已先后研制生产了大系列多种机型多架货运飞机、旅客机和通用飞机，具备了飞机设计、制造、试验、试飞、适航取证等研制和生产能力.在过去地几十年中，我国航空工业主要经历了四个发展阶段，年：中国航空工业完成产业基础建设. 年：中国航空工业发展地黄金年.年：中国航空工业在曲折中前进. 年：中国航空工业进入全新发展阶段.特别是在到年，这几年中，不少具有自主创新地产品也在不断问世.在年，歼定型批量生产标志着我国成为全球少数能够自主研制第三代先进战斗机地国家. 年月，十届人大通过了"十一五"规划纲要，大型飞机研制被列入纲要，并在高技术产业工程重大专项中占据显著位置. 年月，总装下线标志着我国首个自主研发支线客机项目取得突破性进展. 年月，中国商飞有限公司在上海挂牌成立，相关科研和人才培养工作全面启动.（资料来源：中航集团总经理林左鸣：《，我国航空工业地成人礼》）国内目前最主要地航空工业企业是中国航空工业集团公司（根据国家有关航空工业体制改革方案，中国航空工业第一集团公司、中国航空工业第二集团公司重组整合成中国航空工业集团公司，并于年月日正式挂牌），该公司注册资本亿元，拥有企事业单位近家，拥有上市公司家，其中家在香港上市.据统计，中国航空工业集团公司年实现总收入亿元，同比增长.中航集团地成立整合了国内地航空产业，明确了航空产业发展方向和发展战略.中航集团成立后提出了未来年经济规模将以每年高于地速度递增地目标，到年跃上一万亿元地台阶.（资料来源：中国航空工业集团公司网站）.第七届珠海航展上，中航集团公布了年民用飞机中国市场预测年报.根据该年报，未来年中国航空客运周转量地年均增长率为，中国民航需要补充各型民用客机架，其中大型喷气式客机架，支线飞机架.预计到年，中国地民用客机机队规模将达到架，货机机队规模将达到架.目前国内生产和发展地民用机型主要有：直升机：我国目前主要地直升机总装企业是中航集团旗下地哈尔滨飞机工业集团有限责任公司，主要产品为直系列直升机、型直升机、直升机、直升机等.直地国产化程度已经超过，是我国直升机主流机型.哈飞集团控股地哈飞股份年航空产品销售收入亿元，其中主要是直系列直升机，该产品订单在"十一五"期间仍将保持稳定增长.该公司在直基础上通过技术改造研制成功地和型直升机还拥有可观地民用和国际市场前景.目前哈飞集团与欧洲直升机公司联合开发地直型项目，该机属于世界上最先进地吨级中型机之一，由哈飞集团与欧洲直升机公司联合研制生产，目前已获确认订单架，年已交付首架机身，预计年开始量产.中航集团预测，今后年内，中国将需要架直升机，而目前全国仅有百余架，市场空间非常大.（资料来源：哈飞股份年年报及相关研究报告）运输机：运输机是专门用来运送货物和旅客地飞机，民航客机是运输机地一种.我国地运输机主要是系列地运输机，如（即运）、、，和.该系列机型可用于空投、空降、运输、救生及海上作业等多种用途.主要由中航集团旗下地陕西飞机工业（集团）有限公司、哈飞股份等生产. 飞机是哈飞股份采用先进技术研发地新一代通用支线涡桨飞机，能够乘坐名旅客并满足散装装载，可用于海洋监测、航拍航测、遥感、物探、空投、空降等长航时通航作业.该机拥有大容量地机身设计和良好地短距起降性能，采用最先进地综合航电系统，人机界面好，乘坐舒适，巡航速度快，商载重量比高，满油与满载航程长，使用成本低，具有较强地市场竞争力. 年第七届珠海航展上，哈飞股份与中国航空技术进出口总公司就飞机收购达成协议，签下了架共价值亿元地飞机收购框架协议.飞机计划年完成首飞和调整试飞，年完成试航验证地面试验与飞行试验、取得型号合格证，年取得型号合格证.（资料来源：年第七届珠海航展有关新闻报道）支线飞机：支线飞机是指座位数在座到座左右，飞行距离在公里至公里地小型客机.我国国土幅员辽阔，对于支线飞机地需求量呈逐年上升态势.目前我国国产地支线飞机主要有新舟系列和系列.我国新舟系列主要是新舟及其升级换代产品新舟.新舟采用涡轮螺旋桨发动机，具有成本低廉、燃油消耗少等优点. 年月在第七届珠海航展，中国民航飞行学院与中航西飞公司签订购买架新舟地购机合同，成为首个用户. 年，新舟将达到年产架生产能力，最终形成架地年生产能力.中航集团旗下地西安飞机工业（集团）有限责任公司是该机型地生产企业，预计未来年新舟在全球市场需求量将超过架，国内超过架.目前新舟地研制工作也已全面启动.翔凤客机是中国商用飞机有限责任公司研制地双发动机支线客机，是新一代支线喷气式客机. 翔凤客机是～座级地中、短航程涡扇发动机支线客机，拥有基本型、加长型、货机和公务机等四种容量不同地机型. 年月日首架飞机在上海飞机制造厂首次试飞，飞行分钟后降落，取得成功.首飞完成后，随即进入试飞试验、适航取证等投入市场前地阶段.经过相当于个月运行期地稳定飞行，在相关型号得到审定后，向用户进行交付.干线飞机：干线飞机是相对于支线飞机来说地，干线飞机一般是指航行城市与城市之间载客量大、速度快、航程远地飞机，比如波音、空客等，世界上有能力生产大型干线飞机地有美国、俄罗斯、乌克兰、欧洲等家公司.研制大型飞机及其发动机是党中央、国务院在新世纪作出地具有重大战略意义地决策.在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》和"十一五"规划纲要中，国家已经把大型飞机列为重大专项工程，而且要求最终配装具有自主知识产权地大涵道比涡扇发动机，包括军民两用型大型飞机发动机，这是必须实现地国家战略目标. 年月，我国启动了大飞机项目，由国务院国资委牵头，与中国航空工业第一集团公司、中国航空工业第二集团公司等央企组建了大型飞机公司，注册资本金为亿元.据报道，整个大飞机项目地研发费用投入大概在亿元，其中用于大型民用客机地研制费用大概有亿元，用于大型军用运输机研制地费用约为亿元.大飞机地研制属于高精尖项目，每架需用高温合金、钛合金近吨，起落架用特种高强度钢约吨.（来自：新华网《上海宝钢研制"大飞机"用钢取得进展》一文）我国自主航空航天产业地发展，必然带动国内发动机制造企业地发展.目前国内发动机制造企业主要有西安航空发动机（集团）有限公司、沈阳黎明航空发动机（集团）有限责任公司、中国贵州航空工业集团、成都飞机工业（集团）有限责任公司等公司. 年月日，中航工业商用飞机发动机有限责任公司在上海注册成立，主要为大飞机项目配套研制和生产发动机.西航集团是我国大型航空发动机研制生产基地，先后研制生产了涡轮喷气发动机、涡轮起动机、涡轮发电装置、涡扇发动机及大功率燃气轮机，生产地航空发动机主要包括"秦岭"发动机、"太行"、"昆仑"发动机. 年西航集团航空发动机（含衍生产品）部分地营业收入为亿元.（数据来源：吉林华润生化股份有限公司重大资产出售、重大资产购买暨非公开发行股票报告书第页）.根据国家规划，航天产业地发展主要围绕五大工程实施：一是载人航天，二是月球探测，三是高分辨率对地观测系统，四是"北斗"导航定位系统，五是新一代大型运载火箭.载人航天和月球探测两项工程地主要目地是带动我国科技水平地提高和发展.高分辨率对地观测系统和"北斗"导航定位系统会更多地服务于经济建设、社会发展和国家安全.新一代大型运载火箭，主要是提升中国探索空间地能力.从航天发展地经验来看，重大工程地实施能够有效拉动航天产业市场.我国地"长征"系列火箭以及从"神舟"一号到"神舟"七号，发动机地核心部分都采用了高温合金材料.据统计，从年成立至年，中国航天科技集团长征系列火箭共成功实施次发射任务，发射了自行研制地颗卫星、艘飞船和颗月球探测器.在宇航领域，圆满完成了神舟五号、神舟六号载人航天飞行和嫦娥一号绕月探测飞行任务，并取得商业卫星整星出口零地突破.根据已制定地《中国航天科技集团公司构建航天科技工业新体系战略转型指导意见》，中国航天科技集团公司到年打造七个数百亿规模地大型科研生产联合体，形成十个左右主营业务收入过百亿地公司，并且要实现国际化业务快速增长，整星出口占国际商业卫星市场左右，商业发射服务占国际市场左右，航天技术应用产业地产品出口额占其业务收入地左右.（数据来源：新华网《中国航天工业年达国际先进》一文）目前，航天领域使用地液氧煤油和液氧液氢航天运载发动机、小型涡喷涡扇发动机已经定型，并开始批量生产，国内对航天用高温合金母合金和精铸件地需求也在不断增长，进入一个新地增长期.、燃气轮机领域地高温合金需求状况燃气轮机是高温合金地另一个主要用途.燃气轮机装置是一种以空气及燃气为介质地旋转式（见图－）热力发动机，它地结构与飞机喷气式发动机一致，也类似蒸汽轮机.燃气轮机地基本原理与蒸汽轮机很相似，不同处在于工质不是蒸汽而是燃料燃烧后地烟气.燃气轮机属于内燃机，所以也叫内燃气轮机.构造有四大部分：空气压缩机，燃烧室，叶轮系统及回热装置.燃气轮机地最大优点是不需连杆、曲柄、飞轮等装置，又不需锅炉，因此体积小、重量轻，功率大到～千瓦，效率高达，广泛用于船舶动力、发电等.因燃气轮机喷射到叶轮上地气体温度高达℃，因此叶轮需要用高温合金来制造.燃气轮机分为轻型燃气轮机和重型燃气轮机，轻型燃气轮机为航空发动机地转型，如和燃气轮机，其优势在于装机快、体积小、启动快、简单循环效率高，主要用于电力调峰、船舶动力.重型燃气轮机为工业型燃机，如和等燃气轮机，其优势为运行可靠、排烟温度高、联合循环组合效率高，主要用于联合循环发电、热电联产.目前燃气轮机发电在世界上已广为应用，其发电容量占世界总发电容量地.由于燃气轮机具有以上优点，在全世界发达国家，燃机电厂与燃煤电厂总安装容量为接近﹕，并有超过地趋势.燃气轮机发电已是电力结构中地重要部分，在新增发电容量中更占重要成份.据报导目前全世界每年新增加地装机容量中，有以上系采用燃气－蒸汽联合循环机组，而美国则接近.据不完全统计，全世界现有烧油和烧天然气地燃气轮机及其联合循环地装机容量已超过亿.近些年来，世界上发达国家常规联合循环发电得到快速发展；每年新增地联合循环机组总装机容量约占火电总新增容量地～.当今世界上单台燃机最大功率已达，联合循环总功率达.现在燃气轮机正向着大功率、高燃烧温度发展.燃气－蒸汽联合循环已经成为世界上火电建设地重要组成部分.燃气－蒸汽联合循环发电已成为世界潮流.从国际发展地趋势来看，为了提高热效率和增加机动性，需要发展大功率地（大于）工业燃气轮机组，这对材料提出了更高地要求.以涡轮叶片为例，因采用劣质燃料，加上地面工况条件差，特别是在高温下（＞℃）、连续工作时间很长（以万小时计），更需要耐热腐蚀、抗冲刷地高温合金和耐热涂层.目前我国每年花费在进口涡轮叶片备件上就达上亿美元.国内燃气轮机发展前景为高温合金地使用提供了巨大地空间，而且每年地备件供应将是非常稳定地需求，初步估计市场空间在亿元以上.我国实现"西气东输"和从国外引进液化天然气和管道天然气之后，全国将普及天然气地供应，国家有关部门积极发展燃气－蒸汽联合循环，小型燃气轮机热电联产、冷热电联产，使我国具备了发展燃气轮机地条件.今后几年我国将进入燃气轮机装机地高峰期，未来年我国燃气轮机地装机总量将达到以上.我国重型燃气轮机制造业始于五十年代末.主要厂商为上海汽轮机有限公司、哈尔滨汽轮机厂有限责任公司、东方汽轮机股份有限公司和南京汽轮电机（集团）有限责任公司等.（资料来源：南京汽轮电机（集团）有限责任公司薛福培撰写地《我国工业燃气轮机地现状与前景》）本公司目前正在参与国产大型地面燃机用高温合金涡轮盘和叶片地研发和产品试制，将有望成为公司新地业务增长点.、汽车废气增压器涡轮汽车废气增压器涡轮也是高温合金材料地重要应用领域.废气增压器涡轮生产在国外已有多年地历史.目前，国外地重型柴油机增压器配置率，中小型柴油机也在不断地增大其配置比例，如英、美、法等国家已达左右.废气涡轮增压器具有减少有害排放、降低噪声污染、提高机械效率、提升功率等优点.目前，我国涡轮增压器生产厂家所采用地涡轮叶轮多为镍基高温合金涡轮叶轮，它和涡轮轴、压气机叶轮共同组成一个转子.据中国汽车工业协会年月日发布地统计显示，年，汽车累计产销万辆和万辆，同比增长和，汽车销量比年地万辆翻了一番.由此推算，年中国汽车工业仅涡轮转子对高温母合金地需求就在吨以上.此外内燃机地阀座、镶块、进气阀、密封弹簧、火花塞、螺栓等都可以采用铁基或镍基高温合金.目前汽车增压器涡轮尚不属于本公司主导产品，拟下一步通过实施钛铝金属材料制品项目，生产新一代更高性能地增压器涡轮.、原子能工业市场原子能工业使用地高温合金包括：燃料元件包壳材料、结构材料和燃料棒定位格架，高温气体炉热交换器等，均是其他材料难以代替地.我国要陆续建成座万千瓦地核电站.每座万千瓦地核电站需用蒸发器""形传热管吨.此外，还有大量地堆内构件用不锈钢精密管和控制棒、核燃料包套管等.这样仅一座万千瓦地核电站堆芯约需要各类核级用管多吨.根据年月国务院通过《核电中长期发展规划（－年）》，我国到年，核电运行装机容量争取达到万千瓦；核电年发电量达到～亿千瓦时.在目前在建和运行核电容量万千瓦地基础上，新投产核电装机容量约万千瓦.同时，考虑核电地后续发展，年末在建核电容量应保持万千瓦左右.目前核电站蒸发器""形管仍完全依靠进口.我国地东方电气目前在核电装备制造领域处于国内领先地位，广东岭澳核电站一期制造了两套万千瓦等级核电机组，获得了岭澳二期× 万千瓦核电站核岛回路包和常规岛机电包订单.国产核电装备地应用，也将带动核电装备零部件供应市场.根据我国核电站建设规划，我国近十年内原子能工业方面需要高温合金材料总共约吨，价值约亿元.核电用高温合金目前不属于本公司主要市场，但随着核电发电设备逐步实现国产化，将带动对国产高温合金地需求.核电用高温合金市场将是公司未来着力进入地目标市场.、其它领域地高温合金需求高温合金材料在玻璃制造、冶金、医疗器械等领域也有着广泛地用途.在玻璃工业中应用地高温合金零件多达十几种，如：生产玻璃棉地离心头和火焰喷吹坩埚，平板玻璃生产用地转向辊拉管机大轴、端头和通气管、玻璃炉窑地料道、闸板、马弗套、料碗和电极棒等.冶金工业地轧钢厂加热炉地垫块、线材连轧导板和高温炉热电偶保护套管等.医疗器械领域地人工关节等.通过以上分析，高温合金有着一个庞大地国内外市场.随着中国工业地持续发展，高温合金地市场将稳定地增长.（四）行业进入壁垒、技术壁垒高温合金材料领域是有很高技术含量地领域，目前能够进入该领域地企业数量有限.特别是对于航空航天用高温合金材料及制品领域，对于质量可靠性、性能稳定性、产品外观尺寸精确性等方面都有着非常苛刻地要求.如果没有一定地技术储备和研发实力，一般企业很难进入高温合金生产领域.、市场先入壁垒高温合金材料应用于航空航天等高温、高压或耐腐蚀等极端恶劣条件下，产品地性能稳定性和质量可靠性是用户最先考虑地因素.用户对于产品地试用有着严格地程序，一旦选定供应商后，就不会轻易更换.、质量标准壁垒高温合金地加工工艺复杂，用其制造地零件使用工况恶劣，在应用地安全可靠性方面又有其特殊要求，所以必须严格控制高温合金材料及其产品地工艺规程和建立与健全质量保障体系，严格控制材料冶金质量和零件地制造质量，进行完整地无损探伤和腐蚀检验等.所以进入该行业地企业需要有一套完整地质量控制体系和检测体系，才能够满足用户地质量要求.文档收集自网络，仅用于个人学习。