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图南股份-布局高温合金“材料+精铸”拥有航发爆款单品的稀缺性企业-20211119（20页）.pdf

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1、航发是一条拥有极高壁垒的赛道，各环节研制难度极高，铸就很好的竞争格局。航空发动机被誉为“工业皇冠上的明珠”，需要在高温、高压、高转速和高负载的特殊环境中长期反复工作，其对设计、加工及制造能力都有极高要求，因此具有研制周期长，技术难度大，耗费资金多等特点。目前许多国家都可以自主研制生产飞机，但具备独立研制航空发动机能力并形成产业规模的国家却只有美、俄、英、法、中等少数几个。航空发动机的超高研发、制造难度，集中考验了一国工业技术所能达到的极限。航发产业诸多环节中，“高温合金材料、精密铸造”等环节拥有极高壁垒，竞争格局极为清晰、确定。从技术的角度来看：主要体现在成分、设备与工艺三方面。1)成分：高温

2、合金一般含有多种稀有、难熔金属，其成分组成直接决定了熔炼结果和后续工序。材料的纯净程度、晶粒的细化及均匀化程度，以及宏观偏析情况都会影响后续的产品质量。2)设备：加工设备决定了产品最终的品质，越是尖端先进的材料越是需要先进的设备，对各类设备的熟练程度也非常关键。3)工艺：工艺对高温合金性能的影响越来越重要，如定向凝固柱晶合金、单晶合金、粉末冶金、机械合金化、等温锻造、陶瓷过滤等多种新型工艺的研究开发，可以提高材料的高温强度、或者减少合金的偏析等。从工作环境的角度来看：高温合金材料和精密铸件等广泛用于航发发动机的热端部件(导向器、涡轮盘、涡轮叶片、燃烧室)，需面对高温、高压、高转速等极端恶劣的工

3、作环境。比如燃烧室，其作为发动机各部件中温度最高的区域，温度可高达 1500-2000;再比如涡轮精铸叶片，其在承受高温的同时要承受很大的离心应力、振动应力、热应力等。从产品要求的角度来看：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的要求。此外为了保障产品的质量可靠性，还必须有相应的完整质量控制体系和检测体系，如果没有一定的技术储备和研发实力，一般企业很难进入该领域。同时一旦进入用户供应链体系，基于对质量稳定性的高要求，一般不会轻易被更换。我们按照高温合金工艺路线分析高温合金产业链的竞争格局。高温合金是制造航空航天发动机热端部件的关键材料，先进航空发动机高温合金用量达到 50%以上，被誉为“先进航空发动机的基石”。高温合金既是航空发动机热端部件、航天火箭发动机各种高温部件的关键材料，又是工业燃气轮机、能源、化工等工业部门所需的高温耐蚀部件材料，是国民经济不可缺少的一类重要材料。高温合金按照工艺路线分类有三大类：变形高温合金、铸造高温合金、粉末高温合金。

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