航空工業是金屬鈦制品的最大市場。據資料報道，航空航天應用占全球鈦制品需求的30% 以上，航空工業中使用鈦合金的優點很多，如使用在飛機發動機中的中等溫度部位時，鈦具有更高的疲勞強度、屈服強度和蠕變強度，較低的彈性模量，這樣在疲勞載荷情況下能夠減少應力。鈦合金的優異的抗大氣腐蝕性能，能大大改善噴氣發動機中的壓縮性能。增大發動機的推力，改善推重比，提高發動機的效率。

鈦合金主要應用領域為飛機發動機和飛機骨架結構材料，包括發動機的葉片、盤或輪轂、入口導向葉片及飛機機身中的蒙皮、機架、縱梁、艙蓋、龍骨、起落架梁、信號板等。

世界鈦航空市場概況

世界鈦航空應用市場主要集中在美國、俄羅斯、歐洲等國家和地區。業內人士分析，由于飛機的更新換代及對節能高效機型的需求，未來航空市場需求將會持續增長,需求的增長主要在新興國家及地區如中國、印度等發展中國家。據空客公司最新市場預測稱，到2032年亞太市場將代替歐洲及北美，引領世界空中交通的發展。目前，新興市場中有五分之一的人每年至少坐一次飛機，而到2032年這一數字將躍至三分之二。未來20年，亞太地區的空中交通將以每年平均5.5% 的幅度增加。印度空中交通的年增長率將達10% ，其次是中國和巴西，將以每年7% 的增速發展。據美國R T I報告，到2017年商業飛機機身用鈦需求將以每年12.1% 的速度增長，商業飛機機身用鈦軋材的裝運量將由2012年的5000萬磅增至8900萬磅。

2014年商業機身用鈦需求將由2013年的6100萬磅增至7400萬磅。未來每架飛機金屬使用量不斷增加，特別是新機型。預計2012-2017年，寬體式飛機金屬使用量每年增長10% ，窄體式飛機金屬使用量每年增長3% 。增長主要體現在機身用鈦方面。

緊固件需求或將在未來幾年達到峰值。美國兩大主要航空用鈦緊固件生產商之一的D ynam et公司稱，同原先設計的機型相比，新雙通道飛機，如波音787夢幻號及空客A 350，鈦緊固件用量相對較多。

總之，縱觀世界航空市場的發展及變化，預計未來飛機交付量將繼續增加，發動機用鈦增長放緩、飛機骨架用鈦總量繼續增加、緊固件需求將達峰值。

世界主要航空鈦材供應商

美國A T I、精密鑄件公司（PC C ）子公司T im et、俄羅斯V SM PO -A vism a及中國的寶鈦集團有限公司是世界主要航空用鈦材供應商。

A T I同波音商業飛機公司存在長期供貨合同。A T I稱每生產一架波音787，公司可獲利270萬美元，包括鈦及其它合金的機身及發動機零部件，如鍛件、鑄件、凈成形部件及某些軋材。該公司和波音公司將長期鈦材供貨合同已延長至2018年，并增加了高附加值產品及高級合金的供貨比例，高級合金包括A T I公司研制的A T I425合金。該合金通過改進性能和減小尺寸可實現降低飛機重量。

美國精密鑄件公司是一家全球綜合性復雜金屬零部件及產品制造商，其主要市場為航空航天及一般工業。2012年年底，PC C 成功收購了美國最大的鈦軋材生產商鈦金屬公司（T im et）。T im et是世界上鈦熔制品和軋制品的主導生產商，也是美國最大的海綿鈦生產商，其產品主要用于航空航天市場，主要銷售對象是波音公司、羅羅公司等。2013年美國精密鑄件公司鈦產品在每架787用鈦產品中的收益增加1000萬美元，且未來仍會繼續增加。

V SM PO -A vism a公司是目前世界上最大的鈦材生產企業之一，作為全球鈦材生產的領軍者，其鈦產品已占全球市場份額的四分之一，是為波音公司長期提供鈦軋材的三大供應商之一。目前，該公司70% 的產品用于出口，能夠滿足波音公司40% 、歐洲航空防務及航天公司60% 、巴西航空工業公司100% 的用鈦需求。公司擁有世界最大的75000噸水壓機，能生產重達3.1噸的鈦鍛件、單件重量770公斤以上的大型鑄件等。2009年，波音公司和V SM PO 建立了合資公司U BM ，兩家公司各占50% 股份，主要為波音787夢幻號加工由V SM PO 生產的鈦鍛件。

V SM PO 研發的最著名的合金之一是 T i5-5-5-3（即 T i-5A l-5M o-5V -3C r），該合金被用于新A 350X W B 雙通道飛機的起落架。T i5-5-5-3也被用于波音787夢幻號，性能相似于甚至超過起落架應用最頻繁的T i10-2-3（T i-10V -2Fe-3A l）。

寶鈦集團有限公司是中國最大、實力最雄厚、體系最完整的以鈦及鈦合金為主的稀有金屬材料專業化科研生產基地，是我國鈦工業的搖籃和旗幟，代表著我國鈦加工技術的最高水平。已通過了美國波音公司、法國宇航公司、歐洲空中客車公司、英國羅羅公司、G O O D R IC H 公司等公司的質量體系、工藝技術及產品認證和審核，可提供符合用戶要求的產品。

航空應用概況

鈦材的比強度高且具有優異的高溫性能及耐腐蝕性能，因而廣泛用于航空工業。鈦材最主要用于溫度高達1100F 的噴氣發動機和飛機骨架部件以及一些重要的結構件?？湛虯 380和波音B787使用的鈦金屬量比之前建造的商業飛機用量都多，鈦在A 350X W B 機型上的用量也較大，如表1所示。

飛機用鈦材最大單一應用領域就是燃氣渦輪發動機。在多數現代噴氣發動機中，鈦合金部件重量約占飛機總重量的20％～ 30％，主要是飛機壓縮機部件，包括葉片、盤或者輪轂、入口導向葉片及外殼等。鈦是最常用的使用溫度高達1100 F（593℃）的發動機部件材料。如20世紀80年代，日本同英、美、德等國共同研制了中型客機用V 2500發動機，它采用了較多的鈦合金材料，具有重量輕、燃耗低、噪聲小、可靠性高等特點。發動機風扇殼體為T i-6A l-4V 合金，低壓和高壓壓縮機前端的圓盤、動翼、靜翼等均使用了鈦    材，如T i-6A l-4V 、T i-4V -4M o-2Sn-0.5Si。

鈦在飛機骨架結構件中的應用也很廣，從大型鍛造機翼結構件、起落架裝置到小型重要緊固件、彈簧及液壓管等均使用了鈦材。如空客A 380客機起落架使用的T i1023鈦合金鍛件有3.2噸重，4.2米長，是目前世界上最大的鈦合金鍛件。中國的C 919大型客機翼身組合體在核心制造技術上實現了多項突破 ：首次在國產機型上采用激光成形件加工中央翼緣條，最大尺寸3070m m ，最大重量196kg  。預計從2004年到2024年20年間機體結構件用鈦材將達約13.2萬噸。

目前，在單個項目中最有影響的應用的實例是T i-13V -11C r-3A l合金在SR -71“黑鳥”飛機上的應用，其應用部位包括機身、機翼梁和著陸架。此外，比較有影響的應用實例還有新型潛艇攜帶的“鸕鶿”無人攻擊機，因為其出入的通道主要是海水，因此全機為鈦合金制成，以防止腐蝕的產生，總起飛重量不超過4噸，可攜帶453千克的有效載荷。由于采用了鈦合金，其機體強度極高，可承受150英尺水深的壓力。

鈦合金所具有的獨特性能，讓其應用前景更加廣闊。以抗炮擊能力為例，由于鈦合金的抗炮擊能力顯著優于復合材料，美國F-22戰斗機復合材料的用量由最初的44.7% 減至現在的24% ，而鈦合金用量則提高至41% 。軍機鈦合金的使用量比民機多，也是出于增強戰斗力的考慮。此外，另一具有斷裂韌性高、疲勞裂紋擴展速率慢等特點的新品種合金——高損傷容限鈦合金的出現，也是飛機上的鈦合金用量越來越多的重要原因。

結語

我國是世界鈦行業大國，鈦材產量居世界第一。但目前我國航空用鈦僅占全部需求的10% 左右，與國外相比差距很大。我國鈦生產企業要開拓鈦材在航空領域的應用市場，就應加強與航空應用、研究部門合作，多研發具有自主知識產權的航空用鈦材料及其產品，同時，加強生產管理和工藝技術水平，提高航空用鈦產品質量，擴大鈦合金在我國航空工業上的應用，提升我國航空用鈦水平，縮小與國外的差距，實現我國鈦材生產由大國向強國的轉變?？梢韵嘈?，隨著我國大飛機項目的國產化戰略，我國鈦及鈦合金產業將會迎來廣闊的發展前景。 

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