国内外钛合金研究的发展现状及趋势

钛合金增材制造技术研究现状及发展趋势

摘要：

增材制造技术成型原理是通过计算机中生成部件的三维CAD模型，根据模型的尺寸数据采用激光、电弧等热源将原材料逐层堆积起来形成立体部件的技术，该技术的优点是工艺简单、生产成本低、适用范围广。为抢占该技术的战略制高点，美国、欧盟、日本等国家相继出台相关政策扶持，有效促进了该技术的向前发展，中国、俄罗斯、新加坡等国也紧随其后，成立相关研究机构。文中简要介绍了增材制造技术国内外发展团队及领头企业，综述了钛合金增材制造技术的发展现状，重点从钛合金成型工艺的优势及不足等方面分析研究了新进展，探讨了钛合金增材制造技术所面临的不足以及未来发展方向。

一、增材制造行业发展现状

1.1 国外发展概况

为抢占增材制造这一技术及产业发展的战略制高点，美国、日本、欧盟等主要国家和地区纷纷将增材制造列为未来优先发展方向，制定了发展规划及扶持政策。美国增材制造研究所是该国制造业创新驱动下的第 1家研究所 ；德国、英国、澳大利亚、韩国等在各自的科技战略中，不约而同将增材制造作为突破的技术方向之一，有的还出台了相关的技术发展路线图；俄罗斯和新加坡等通过发布研究计划，支持包括增材制造在内的新型制造技术的发展。

1.2 国内发展现状

我国增材制造起步于上个世纪90年代，代表性研究机构主要有西安交通大学、北京航空航天大学、西北工业大学、华中科技大学等，在国家和地方政府的支持下，在21世纪初期，部分科研院所就已初步实现了产业化，取得重大进展。随后国内许多高校和研究机构也开展了相关研究，到2000 年初步实现了设备产业化，并接近国外产品水平，改变了该类设备早期依赖进口的局面。

在国家和地方的支持下，全国建立了20 多个服务中心，设备用户遍布医疗、航空航天、汽车、军工、模具、电子电器、造船等行业，推动了我国制造技术的发展。但是，我国3D 打印技术主要应用在工业领域，没有在消费品领域形成市场；在产业化技术发展和应用方面落后于美国和欧洲；在技术研发方面，我国增材制造装备的部分技术水平与国外先进水平相当，但在关键器件、成形材料、智能化控制和应用范围等方面较为落后。

钛行业调研报告最新

钛行业调研报告

一、概述

钛是一种高强度、轻量、抗腐蚀、生物相容性极好的金属，自二十世纪初期以来就得到了广泛的应用，已经成为了21世纪最具挑战与广阔市场前景的特种金属之一。从20世纪60年代起，国际上在航空航天、船舶、化工、医疗器械、人工器官、高档运动器材及装饰等领域中得到越来越广泛的应用。目前，中国是世界上最大的钛大国，但由于中国钛开采技术仍落后于国际水平，故我国尚未能够实现钛的整体自给自足，钛行业的发展有待突破。

二、现状

（一）全球钛行业现状

目前，全球钛行业年产值超过300亿美元，其中对航空航天行业的应用需求占到了总量的70%以上。根据IHS研究机构的数据显示，未来五年全球钛产量将呈现出可持续增长的态势，年均增长率将达到3%左右。同时，随着钛在工业领域的应用范围的不断拓展，全球对钛合金生产技术和应用的需求也将逐步增加。

就全球范围而言，钛在飞机、航天器、汽车等轻质高强度领域的应用量最大。而钛作为医用材料更具有广阔市场前景。此外，钛还可以广泛应用于定向功能材料、超导材料、光学材料、电子材料、耐火材料、润滑材料等的研究和开发领域。

（二）中国钛行业现状

中国是世界上钛产量最大的国家，但与全球其他主要钛生产国相比，中国钛能去产能不足，且研发能力弱，自主研发产品和技术少，缺乏以消费者为导向的研发和市场开发。目前，国内钛生产企业数量已经达到了百家以上，其中主要以江苏、山东、辽宁、广东等地为主要产钛基地，但产能水平较为跨越，高端产能不足。

在消费市场方面，中国钛行业需求呈现出爆发式增长，包括航空、航天、国防、医疗器材、船舶、化工、电力等重点行业，钛行业展翅高飞的同时也在不断地开拓新的市场。

三、市场前景

（一）全球市场前景

全球钛合金产量的不断扩大、市场需求的不断增高、钛材料的不断更新换代，以及对其物理和化学性能的不断改进，都为钛材料在未来市场的稳步增长提供了广阔的空间和可能。尤其是随着航空航天领域的不断发展，钛合金材料的应用越来越普遍，这对钛行业未来的发展意义重大。

1 2022年我国钛合金行业现状分析

目前，铁合金行业来到了史无前例的分岔路口，是生存还是毁灭，均在考验铁合金行业的每个人，而随着将来国内经济的大力进展，都需要钢铁产品的大力支撑，必将会引导优质钢铁产业的快速升级，在将来几年甚至更长一段的时期内，中国铁合金行业必定会随之加速洗牌、淘汰、进展。以下是2022年我国钛合金行业现状分析：

冬天的日子很难熬，以前大家都盼着金九银十，现在已经接近年底，一点需求好转的感觉都没有，钢材价格还是不断往下跌。

上海钢联我的钢铁网资深分析师指出，每到月底，钢厂对比成本与销售价格，实际都是亏损的，且前后价差损失远远大于销售毛利水平。伴随着宏观经济增速的下滑，钢铁产业每况愈下，今年以来钢材价格已跌逾30%，吨钢亏损200元更成常态。

据数据显示，今年前三季度，53家上市钢企的净亏损总额达到212.17亿元，去年同期尚盈利67.04亿元，其中31家企业亏损，占比近六成，尽管越生产越亏损，但不少钢厂仍需要保持高炉开工以维持现金流和市场份额，企业可怕高炉一停工就再也开不起来，一旦银行抽贷，资金链断裂，整个企业就破产了。

全行业亏损

纵观钢铁原料之一的铁合金行业何尝不是如此，据我的钢铁网钢联数据显示：铁合金企业销售利润率逐月下降，截至2022年9月

2 底，为1.09%，环比下滑9.9%，同比下滑20.4%。

而数据显示，全行业亏损企业常年维持高位，在开工企业内70%均处于亏损状态，截至9月，全国亏损企业达562家，环比增加2.6%，同比增加6.1%，铁合金企业累积亏损总额为629791万元，环比增13.27%，同比增38.1%，铁合金全行业几乎均处于亏损状态，缓步前行，较多品种老牌企业关停倒闭，逐步退出历史舞台。

据统计，2022年全年下达淘汰铁合金产能234.3万吨，完成259.44万吨，虽超额10.7%完成任务，但难解铁合金行情高产量的窘境，2022年我国全年铁合金总产量3786万吨，淘汰率仅为6.8%。

钛合金的应用前景及其锻压技术

发布日期:2009-11-19

作者:王以华,林健,吴振清,张海英,周煊,王黎

关键字:锻压,钛合金

【摘要】钛以其优异性能，在航空航天、舰船、石化等领域应用迅速发展，我国近年对钛材生产和使用也以30%的年增长率突飞猛进。随着铝、铜及不锈钢价格的上涨，以及钛材价格迅速下降的趋势，钛材在很多领域里会逐步取代不锈钢和部分有色金属。因此，要抓紧对钛及其合金锻压工艺的研究开发，以迎接“钛时代”的到来。

一、概述

钛元素于1791年在英国发现，其主要工业矿是金红石和钛铁矿。通常，先将TiO2转变成四氯化钛，然后用熔融镁还原制成海绵钛，随后将海绵钛压成电极，再用真空自耗电极法熔炼出工业金属钛。直到1945年，第一批钛合金才在美国生产出来。钛元素在地壳的金属元素含量中仅次于铝、铁、镁，居第四位，我国蕴藏丰富。钛的密度为4.54g/cm3，882.5℃有同素异性转变，在882.5℃以下是密排六方晶格，称α相，在882.5℃以上是体心立方结构，称β相或α＋β双相混合组织。钛合金可以通过热处理在较大范围内控制显微组织和性能。

钛是一种性能优良、在发展经济和国家安全中具有战略意义的金属，被称为“太空金属”、“海洋金属”。钛合金与其他结构材料比较，其最重要的优点是比强度高，热强性好，在400～500℃时，钛合金的比强度超过了多数不锈钢和抗氧化钢。钛合金在低温下基本上不变脆（低碳钢在－50℃冲击韧度只是室温时的1/10），α型钛合金在液氢温度（－253℃）下的强度为室温的2倍，同时具有良好的塑性。用钛合金代替不锈钢和高温合金等材料制造零件，可以大幅度地减轻产品质量，因此受到航空航天工业的极大重视，同时也越来越受到汽车、机车、电力、化工、舰船上热交换器和冷凝器等工业部门的青睐。

目前，能生产钛及钛合金原材料的国家只有美国、俄罗斯、日本和中国等国家的少数几个工厂。随着我国国民经济的稳步发展，对钛及钛合金材料产品的需求将不断增长。但是，由于我国钛工业起步晚，经济快速发展仅是近十年才得以实现，我国钛加工材产量、使用量，以及品种、规格、质量等方面与世界三大钛工业强国有着明显的差距。我国自从20世纪60年代开始建立钛工业，经过40多年的努力，至2008年底形成海绵钛55 000t/年、钛加工材产能13 000t/年左右的水平。