Tehnologija topljenja legura titanijuma je složena, teška za obradu, samo nekoliko zemalja ima kompletan industrijski lanac, važan je vrhunski materijal u vazduhoplovstvu, domaća potražnja brzo raste.
1) Potražnja za titanijumskim legurama brzo raste
Tehnologija topljenja legura titana je složena, teška za obradu, trenutno u svijetu samo Sjedinjene Države, Rusija, Japan, Kina četiri zemlje ovladaju kompletnom tehnologijom industrijske proizvodnje titana.
Što se tiče potražnje za titanijumskim legurama, upotreba titanijumskih materijala u Kini je uglavnom u hemijskoj industriji, a potražnja za titanijumskim materijalima u oblasti vazduhoplovstva brzo raste.
Prema statističkim podacima ogranka za titanijum, cirkonijum i hafnij Kineskog udruženja industrije obojenih metala, obim prodaje glavnih domaćih preduzeća za proizvodnju titana u hemijskom polju čini oko 50% ukupnog obima prodaje.
U sektoru vazduhoplovstva, prodaja titanijuma je zadržala brz rast. U 2020., ukupan obim prodaje domaćih velikih preduzeća za proizvodnju titanijuma u oblasti vazduhoplovstva iznosi oko 17.228 tona, što predstavlja povećanje od 36,73% i kombinovanu stopu rasta od 16,94% u poređenju sa obimom prodaje od 3603 tone u 2010.
2) U oblasti vazduhoplovstva, legura titanijuma se uglavnom koristi u konstrukcijskim delovima aviona, delovima konstrukcije motora aviona i pričvrsnim elementima za vazduhoplovstvo, itd., a količina nastavlja da raste.
Što se tiče konstruktivnih dijelova aviona, količina titanijuma koju koriste strani napredni lovci čini oko 25% ukupne mase karoserije, a količina titana koju koriste civilni avioni oko 10%.
Količina titanijuma koji koriste domaći vojni borci postepeno se povećavala sa samo 2% J-8 na 4% J-10, količina titana koji se koristi u J-11 se povećala na 15%, a količina titanijuma korištenog u J-20 dostigla je 20%. Količina legure titanijuma koja se koristi u avionima civilnog vazduhoplovstva ARJ21 iznosi 4,8%, a količina titanijuma koja se koristi u putničkim avionima C919 je 9,3%.
Što se tiče avijacijskih strukturnih dijelova, legura titana se općenito koristi za rotirajuće dijelove kao što su ventilatori, diskovi kompresora pod visokim pritiskom, lopatice i stacionarni dijelovi kao što su komore za sagorijevanje i repne mlaznice aeromotora. Upotreba legure titanijuma je ključ za poboljšanje omjera potiska i težine vojnog zrakoplovstva.
U stranim naprednim avio-motorima, količina legure titanijuma čini 25% do 40% ukupne mase motora, na primer, količina legure titanijuma treće generacije aviona F100 je 25%, a količina legure titana četvrte generacije avijacije F119 iznosi 40%.
3) U oblasti vazduhoplovstva legure titanijuma se koriste u sistemima raketnog naoružanja i raketa i svemirskih vozila.
U sistemu raketnog naoružanja, brzina leta nove generacije krstarećih projektila povećana je na 3,5 maha ili čak i više, a okvir kućišta, omotač i rezervoar za gorivo od materijala od legure aluminijuma ne mogu ispuniti zahteve, a materijali od legure titanijuma moraju koristiti za proizvodnju ovih komponenti projektila; Sistem za napajanje turbomlaznih motora koji koriste krstareće rakete takođe koristi veliki broj materijala od legure titanijuma za proizvodnju svojih strukturnih komponenti, uključujući kućište kompresora, disk kompresora, lopatice kompresora itd.
Osim toga, neke napredne bojeve glave za rakete počele su koristiti materijale od legure titanijuma, kao što su američki "Slam" AGM-84H, "Tomahawk" II i tako dalje. U raketama i svemirskim vozilima, legura titanijuma se uglavnom koristi u školjkama raketnih motora, kateterima raketnih mlaznica i kabinama svemirskih letelica ili rezervoarima za skladištenje goriva i oksidatora i drugim posudama pod visokim pritiskom.
4) Što se tiče nabavke legura titanijuma, najrasprostranjenija industrijska proizvodnja titanijuma i ingota legure titanijuma je vakuumsko potrošno topljenje i topljenje u peći u hladnom sloju.
Trenutno se metoda topljenja vakuumske potrošne elektrolučne peći u osnovi koristi u topljenju zrakoplovnih titanijumskih legura u Kini. Za ingot legure titanijuma sa visokim zahtevima za kvalitet, generalno je potrebno proći kroz vakuumsko potrošno topljenje tri puta da bi se dobio ingot sa ujednačenim sastavom i niskom stopom defekta.
Tehnologija topljenja u hladnim pećima pojavljuje se u potražnji za visokim kvalitetom i visokom pouzdanošću avio legure titanijuma, a proces topljenja u peći sa hladnim slojem plus vakuumsko potrošno lučno pretapanje preferira se u inostranstvu kako bi se osigurao metalurški kvalitet materijala od legure titanijuma za motore aviona. Tehnologija topljenja peći s hladnim slojem brzo se razvila u stranim zemljama, posebno u Sjedinjenim Državama tehnologija topljenja peći s hladnim slojem ima najzreliji razvoj.
Domaće dionice Baotitanium-a, Poly Energy titanijumska industrija, Yunnan titanijska industrija i druga poduzeća uvela su peći za topljenje na hladnom snopu elektronskim snopom, taljenje s hladnim snopom elektronskih zraka ima određenu primjenu u Kini.
5) Očekuje se da će potražnja za legurama titanijuma u domaćem vazduhoplovstvu održati brz rast, a očekuje se da će povezana preduzeća imati punu korist.
U oblasti vazduhoplovstva, broj vojnih aviona u Kini je mali, udeo starih modela je veći, a broj vojnih aviona je hitno za dopunu i nadogradnju, a ugradnja novih aviona i zamena vojnih aviona domaćim avionski motori povećavaju potražnju za legurom titanijuma u oblasti vazduhoplovstva. Pored toga, domaći avioni civilnog vazduhoplovstva kao što su ARJ21 i C919 postepeno će unositi nove dodatke u potražnju za avio materijalima od titanijuma.
