航空锻造产业专题研究报告

报告摘要
航空锻造行业比市场目前的一致认知更为高端,拥有产业升级趋势叠加商业模式创新,复盘与展望产业发展脉 络,或存在以下四点认知差:

中国的锻造行业大而不强,未来高端化转型的主要驱动力来自于航空航天、国防军工行业的锻造行业发展;航 空锻造行业的高端化趋势是军机换代升级列装的必要前提条件;

航空锻造高端化的底层参数是军用航空器的推重比的提升,推重比提高下难变形材料占比提升、结构件大型化 一体化趋势显著,推动锻造向大型化、一体化、精密化工艺迭代;

军机换代列装以及发动机高值消耗品的商业模式双轮驱动航空锻造行业景气上行,未来十年空间可达2500亿元。远期随着国产大飞机项目的落地,军民融合分享更广阔市场红利;

航空锻造的竞争要素在于技术端和商业模式端顺应行业变化趋势持续迭代。技术端:设备前置叠加技术积累进 行工艺精进,商业模式端:创新产业链纵向一体化富集先发优势。

01 航空锻造简介:航空锻造是引领产业升级和支撑军机迭代的关键驱动因素
1.1 金属成形工艺中,锻造和铸造是主流应用工艺

金属材料成形工艺类别包括液态成形、塑性成形和连接成形等,当前主流的加工工艺为锻造和铸造。

1.2 同等材料成形,锻件的力学性能一般优于铸件

锻造和铸造因其工艺特点不同,主要的应用场景不同:锻造适用于服役条件恶劣、追求结构可靠的简单结构 件,而铸造更适合制备复杂结构和内腔的零部件。锻造的主要目的是成形和改性(机械性能和内部组织的改善),在同等材料的条件下,锻造加工可获得致密 的金属组织,因此锻件的力学性能一般优于铸件

1.3 锻造工艺可分为自由锻、模锻、辗环等

锻造和铸造因其工艺特点不同,主要的应用场景不同:锻造适用于服役条件恶劣、追求结构可靠的简单结构 件,而铸造更适合制备复杂结构和内腔的零部件。锻造的主要目的是成形和改性(机械性能和内部组织的改善),在同等材料的条件下,锻造加工可获得致密 的金属组织,因此锻件的力学性能一般优于铸件。

1.4 航空锻造业的主流应用工艺为精密模锻工艺

现代航空工业对于性能要求较高,因此航空用金属部件尺寸大,对内部微结构要求高,常规的锻造、切削、 镗铣等加工方法难以满足工艺要求,需要高端航空锻造先进技术的支撑。模锻工艺为航空锻造业的主要工艺, 当前应用于航空锻造的主要模锻技术为整体成形技术(大型复杂结构件)和等温锻造技术(中小型复杂零件) 以及精密辗轧技术(环形件)等。

02 行业变化:推重比提高牵引超大尺寸、整体成型工艺和精密锻造趋势
2.1 “推重比” 提高牵引高端精密锻造工艺的持续进步

推重比增加包含2个方面:1、 发动机推力提升;2、飞机自重 减轻。

机体结构减重 → 金属材料材料 具更高的比刚度、比强度 → 且 结构件大型化、一体化 → 驱动 锻造技术向整体成形模锻技术 衍进。

动力系统推力增加 → 提升发动 机涡轮前进口温度 → 关键部位 金属耐高温要求提升 → 难变形 金属材料应用提升 → 驱使等温 锻造技术的发展。

2.2 航空锻造处产业链中游,三大要素影响成品质量

航空锻造行业处于航空制造产业链的中游,上游原材料企业,提供钛合金、高温合金等金属原材 料,经过锻造企业的制坯、锻压后形成粗锻件,经精加工成结构件后交由主机厂进行装配。锻件的最终成品质量受诸多因素影响,我们分析判断,原材料的质量、锻造工艺的水平和锻造设 备的先进程度影响较大,三大因素相互制约,较为考验单因素的先进水平和相互的协同性。

2.3 新一代飞机机体结构件大型化、一体化趋势显著

飞机的主承力结构件和航空发动机中的主要组成部分均为模锻件,而未来航空锻造技术的重要发展方向是模 锻件的大型化和一体化,基于此实现主承力结构的整体化,从而减少零部件数量和装配步骤,达到减少制造 成本、减轻结构重量、提升飞行可靠性的目的。军机、民机的结构件大型化、一体化趋势均较为显著。军机方面,F/A-18 歼击机采用钛合金整体隔框锻件, 减少368种零件,减重 350 kg,机械加工工时减少50%;俄罗斯安-22运输机采用整体锻造技术减少了 800个零件,使飞机减重1000kg,节约机械加工工时20%;民机方面,A-380、B747、B-777等客机制造均 大规模使用大型模锻一体化锻件。

03 市场空间:军机航发双轮驱动景气上行,军转民长赛道红利释放可期
3.1 航空航天业是当前驱动锻造市场增长的主要动力

根据Grand View Research,2019年全球金属锻造市场总价值量约为83.85亿美元,预计在2020-2027年间复合年均增长率 (CAGR)将达到5%;其中,市场增长的动力主要来自于全球范围内航空航天及车辆领域需求的上涨,航天航空行业预计将 为增长最快的细分行业;2019年,全球航天航空锻造行业市场规模约为29.10亿美元,约占全球锻造市场总价值量的33.5%,预计在2020-2027年间 CAGR将达到7.3%,领先锻造市场整体增速约46%。

3.2 高端航空锻造难度较大,产业具有明显高附加值

锻件的精度要求高、加工难度大,不断发展新工艺、新技术的趋势下工艺复杂程度提升,对设备的能力要求较高, 属于航空制造领域的高端制造。因此航空锻造产品具有较高的平均毛利率,体现出高附加值的特点。

3.3 基于空中力量的竞争,多军种军机现代化建设提速

中、美、俄横向比较,中国军机总量在各个主力类型上都存在数量差距。当前我国军机从总体数量和结构上都与 军事强国美国、俄罗斯存在一定差距,未来增长空间较大。从绝对数量上来看,美国目前拥有的军机数量约为我 国的4倍,差距较大。从结构上来看,中国与美、俄军机细分种类的数量差距同样较大,且技术存在代差。以战斗机为例,目前我国主 力机型仍以二代机和三代机为主,而美国主力机型目前以三代机和四代机为主,且四代机的列装量仍在持续加速。

04 竞争要素:设备前置叠加工艺积累,商业模式创新加持先发优势富集
4.1 航空锻造行业的竞争要素主要逻辑

竞争要素1:基于稀缺大型设备,持续积累工艺和技术,掌握自主先进设备制造工艺和锻造工艺。

竞争要素2:基于主机厂聚焦核心装配业务的需求变化,进行商业模式的产业链纵向一体化延伸。

竞争要素3:基于军品资质审核的进入性壁垒,持续工艺积累和商业模式创新实现先发优势富集。

4.2 自主设备投资大、建设周期长,进入壁垒较强

先进锻造设备自主建设投入成本高、建设周期长,进口设备采购成本昂贵,且设备运行须配备相应先进工艺与技术人员,仅有 极少数企业配置,目前我国拥有自主大型模锻液压机制造能力的代表设备是三角防务的400MN大型模锻液压机。

4.3 掌握核心技术保障快速响应模锻机建设需求

模锻液压机大型化趋势提升工艺效率和工艺质量,以应对新材料新技术的冲击。近年来航空金属锻造受非金属复合 材料和增材制造等技术的冲击较大,应对挑战的一大发展需求就是模锻液压机大型化,向更大吨位的锻造能力发展。原因在于当锻造压力较高时,锻造工序次数、锻造的时间和期间加热次数会显著减少,提高了生产率和锻件质量。

我国已掌握模锻机制造核心技术,可随时根据需求制造大吨位模锻液压机。模锻液压机制造的最新核心技术为预应 力钢丝缠绕和剖分-砍合结构技术,该技术的掌握和应用使得1GN级别的超重型模锻液压机成为可能。本世纪初,清 华大学与三角防务合作,在2007年成功在钢丝缠绕预应力技术上基础上运用坎合技术成功研制4万吨航空模锻机。该400MN航空模锻液压机的主缸使用钢丝缠绕和剖分-砍合结构技术,从而成为全球最大的模锻液压缸。该技术

05 典型企业
国内航空锻铸产业结构——以涡扇发动机飞机为例

我国航空段铸造产业格局清晰,分工明确。其中飞机机体结构件锻件的主要参与者为三角防务和中航重机, 两者在航空发动机的盘件、轴件的锻造领域也是主要的竞争者,工艺路线均以模锻为主。

报告节选:……

#百年风华出彩崤函# 【宝武铝业:“红色引擎”引领高质量发展】
在庆祝中国共产党成立100周年之际,宝武铝业科技有限公司(以下简称“宝武铝业”)也收获了属于自己的荣光:党群工作部主任师熊飚获河南省“优秀党务工作者”荣誉称号,工厂部热轧轧线作业长倪建华获三门峡市“优秀共产党员”荣誉称号,宝武铝业党委被评为三门峡市先进基层党组织。

这份荣光不仅属于个人,属于集体,更属于所有迎难而上、知难而进的宝武人。

“沧海横流,方显英雄本色”。新冠肺炎疫情发生以来,宝武人尤其是广大党员干部投身一线,高举“红色引擎”,探索成立党员攻关组,用顽强不屈的坚守、患难与共的担当、逆行出征的英勇,铸就了央企发展的“加速度”——

从签署合作协议到全面投产仅用了一年多时间:2020年12月20日,宝武铝业一期项目正式投产,标志着到2020年年底实现总体投产的目标圆满完成!

突发疫情 困难重重

2019年2月1日,中国宝武钢铁集团有限公司(以下简称“中国宝武”)战略入驻三门峡,宝武铝业应运而生。

宝武铝业一期工程总投资近70亿元,占地790亩,建设年产30万吨铝合金精深加工生产线,项目建设主要包括熔铸车间、中厚板车间、冷轧车间、精整车间四大主要车间及辅助设施,主要产品定位于目前国内重点领域急需的高、精、尖铝板带产品,广泛应用于汽车、航天航空、军工、轨道交通、包装、建筑装饰带材及电子等领域。

2020年,对宝武铝业来说,注定是不平凡的一年。

2020年12月20日,中国宝武成立130周年。届时实现总体投产,是宝武铝业确定的年度目标。

对照此目标,宝武铝业各个部门分别制定了时间表、路线图,各个节点任务环环相扣,任何一个环节、任何一个部门完不成任务,总体目标的完成就会受到影响。

就在大家为实现目标共同奋斗的关键时刻,新冠肺炎疫情突然暴发。

项目建设面临工作队无法到位、重要进口设备无法及时运到、职工不能按时进场等困难,节奏顿时被打乱。

因疫情影响,国外专家不能及时到位,工程管理部面临进口设备无法及时安装、设备安装后无法调试运行等困难,坐等专家还是另想办法,成为摆在公司面前的难题。

防疫物资的筹集、重点人员的隔离、任务计划的变更……突如其来的疫情,从未遇到的困难,让一切成为未知。

党员攻关 迎难而上

惟其艰难,方显勇毅。

走进宝武铝业热轧车间,一台大型进口机器边悬挂的红旗样式的标记牌引人注目,上面写着“热粗轧30mm以下普板塌腰情况改善党员攻关组”,并展示了团队风采和攻坚目标。一个个“红色引擎”鲜红耀眼,成为各个车间的亮丽风景线。

为了克服疫情影响,宝武铝业不等不靠,主动作为。面对国外专家不能到位、设备不能及时运到的关键问题,宝武铝业组织一线党员成立10个党员攻关组,每个攻关组都由老党员和青年党员组成。攻关组下沉车间或者项目建设一线,现场解决存在问题。

“我们重要生产线上的一些大型设备是从国外进口的,受国外疫情影响,国外专家无法来现场指导安装。怎么办?我们只有自己想办法,就由我们的党员攻关组解决。他们一边现场调试,一边与国外技术人员视频连线,硬是靠着一股拼劲儿,让熔铸生产线热负荷试车一次成功。”宝武铝业工厂部副部长俞慧说,面对紧张的工期、艰巨的任务,他几乎没有休过周末。

人员无法及时到位,就从疫情低风险地区召集,派专车拉到厂里;进口设备无法及时到指定港口,就先到国内任意港口,再运到厂里;没有国外专家指导调试,就请进口设备中国区的工作人员来指导;项目建设工期耽误,员工到位后就加班加点;白天工作遇到问题,晚上立即开会解决,凌晨两三点下班已是家常便饭……

党员永远冲在第一线。宝武铝业热轧电气专家何光建,在热精轧机的电气设备安装调试期间,不知疲倦、不分昼夜,协调解决各种问题;热轧粗轧区域机械负责人杨高洁,一张张图纸查询、一张张设计变更申请、一张张生产准备订单,均出自他手;老党员倪建华负责“1+3”热轧生产线人员培训、生产准备、人员分工、生产管理,截至项目投产累计解决300余项问题。

“不忘初心、牢记使命”。在极不寻常的2020年,他们逆难而上、知难而进、瞄准目标,用坚守和付出阐释了宝武人的社会担当,打好打赢了项目建成投产的攻坚战!

添彩党旗 再创佳绩

一组傲人的数据足以证明:

2020年5月25日,宝武铝业110kV禹王变电站全部设备受电完成;

2020年7月30日18时15分,宝武铝业熔铸30吨生产线产出第一炉3块铝扁锭,是熔铸生产线热负荷试车的首个产出品;

2020年9月28日9时58分,宝武铝业首条投产的轧制生产线2500mm轧机将铝合金卷卷入轧辊轧制,宝武铝业冷轧机热负荷试车正式开启;

2020年10月19日14时42分,宝武铝业50吨熔铸作业区铸造机完成浇注,3块4517mm约45吨重的铝板锭缓缓升起,标志着宝武铝业3号熔铸线顺利投产;

2020年10月31日15时,冷轧精整作业区成功产出2350mm切边机组的第一卷、箱式退火炉机组的第一炉;

2020年12月20日,正值中国宝武成立130周年,宝武铝业一期项目全面投产,圆满完成年初确定的目标任务!

党员在一线忙碌,党旗在车间飘扬。如今,走进宝武铝业热轧车间,首先映入眼帘的就是十几个刚生产出来、还冒着热气的铝合金薄板卷,这一卷卷薄板即将运往冷轧车间或者市场部;而在另一边,一张铝板正经过粗轧机、精轧机,碾压成卷,平均十几分钟就能生产出一卷铝合金薄板。大型进口设备正在运转,自动化装备正在“捆绑”薄板,工作人员正在有序调试,车间里一派繁忙的场景。

全面投产运行以后,宝武铝业再接再厉,再传捷报:宝武铝业“1+3”热轧生产线首批4m铝合金特宽厚板试轧成功,用实际行动向中国共产党百年华诞交出了一张亮丽答卷。

“能在建党百年的时间节点上,创造投产元年的佳绩,是宝武铝业每名共产党员的至高荣耀和历史机遇。下一步,我们将继续从党的百年奋斗历程中汲取强大精神动力和攻坚克难的智慧,团结拼搏,再接再厉,打一个漂亮的爬坡攻坚战,为党旗增色,为企业争辉!”宝武铝业董事长智西巍坚定地说。(本报记者 王婉媚)

即将于 2021 年 7 月 11 日举行的纪念蒙古军队建军 100 周年的大型阅兵式上亮相的 MAZAALAY装甲车,由新生的蒙古军工企业制造的第一辆 MAZAALAY(“戈壁熊”)为4x4 轮式装甲车。
除了上述装甲车,还展示了 CHONO 轻型战术车和 HILENTSET 战斗车。如您所见,其中一辆轻型战术车CHONO(“狼”)还配备了蒙古制造的Yol-1战术侦察**,梅赛德斯-奔驰Wolf W461越野车是德国联邦国防军向蒙古军队提供的无偿军事援助。自2015年以来,德国联邦政府向蒙古国捐赠了约200辆各种改装的梅赛德斯-奔驰军用越野车和约100辆来自德国联邦国防军的乌尼莫克U 5000军用卡车作为无偿军事援助。#军事杂谈##浩汉军事[超话]#


发布     👍 0 举报 写留言 🖊   
✋热门推荐
  • 败相之七:下巴短窄,两腮无肉下巴代表一个人的坚持力,如果下巴短的人,做事容易退缩,一生在事业上都没有什么起色,而且这样的人没有责任感,如果再配上两腮无肉露骨的面
  • 握持体验方面,笔者的手比较小(掌长约18cm)之前惯用的鼠标是罗技G304,一开始使用这款雷蛇炼狱蝰蛇V2 X极速版的时候显得有点不适应,只能从以往的抓握改变
  • 数读:近5成人口创全省近6成GDP关于为什么郑州都市圈要进行扩容,顶端新闻·河南商报记者注意到,在2021年12月27日由省委宣传部举行的新闻发布会上,河南省发
  • 【新品参上】FiguartsZERO 我妻善逸-雷之呼吸-【日本建议零售价】7,500日元(不含税)【预定发售日期】2020年7月 商品详情请点击:霹雳一闪!F
  • 因为心中有梦,所以暗里有光,遥遥无期,那又怎样,踮起脚尖,就更接近阳光。因为心中有梦,所以暗里有光,遥遥无期,那又怎样,踮起脚尖,就更接近阳光。
  • ”王胖子问他怎么个古怪法,他又答道:“我在这一带撑了几十年的船,从前接送远行客,时常经过枫树岭。此时月白风清,江水粼粼,那老汉唱着吴歌便撑起船来,唱了一阵说道:
  • 唯有你自心而外的善,才是真的善,你的每一个善举都会得到诸佛菩萨的感召,所以人行善,福虽未至,但祸已远离。唯有你自心而外的善,才是真的善,你的每一个善举都会得到诸
  • 这个过程会让你有很多收获,因为我们是在跟人谈恋爱,与人打交道的时候就会暴露出我们自身的问题,除非你是高赞回答提到的那样,只是个无脑刷题的傻瓜,那确实谈再多都一样
  • 我大爷来的时候,直接问我欺负我的哪个人是谁,我告诉他,他气冲冲就准备为我伸张正义,胆小怕事的我硬眼泪巴巴拉着他走了,毕竟想着我两个单纯学生被搞死怎么破,不能惹事
  • Anson Lo@Mirror代言/聖誕禮物|SHISEIDO Anson Lo官網限定組合SHISEIDO的免疫力精華向來都是品牌的皇牌產品,今次還找來Ans
  • #失恋了怎么挽回前男友前任前女友怎么挽回异地恋异国恋爱情同性恋拉黑了怎么办还能挽回吗#传递一些积极的正向情绪,健身也好、朋友聚餐也好,形式不重要,重要的是情绪传
  • 偶吃喜欢各种面,本厨娘菜单随便点,下厨这件事偶今生钟爱一生~ps:可能因为水逆最近总是将记忆拉回到过去,想念少年时的小伙伴,天涯海角张婉徐旸能够再相遇一定是永
  • 刚在评论区看到“挨打都是嘴挣的”我就想感慨一下…近六十年了,从我记事起,家人亲戚朋友没有打过我,也许是我的嘴没有挣来吧,因为从来没有和谁争吵过,邻里关系同事他人
  • 睡不着就来写周记终于有了自己的小办公室(欢呼有工作服之后可以肆无忌惮穿想穿的衣服了冰子做的茄子卷肉(其实有点没熟因为阿姨做的酸菜太难闻所以集体点了外卖的故事江总
  • 当然,回到这部影片本身,谁又能拒绝得了甜茶呢至此,模糊、离别的二月也许会开始闪闪发光#案件播报# 【晋中中院依法对3名罪犯执行死刑】1月7日,遵照最高人民法院下
  • 旧版天龙播出 热搜王语嫣出场 多少观众以为是刘亦菲的王语嫣诶 不能自己没有 就酸别人吧粉圈自己吹逼 吹十年也就够了 王语嫣快20年前的角色了 还有人吃 这就是
  • 很平静地跟我讲述了一件事,然后总结是,我觉得我现在好冷漠,离婚让我完全变了别一个人。没想到之前一直劝我们办公室集体吃素的那位小姐姐再次发表奇谈怪论:动物内脏不能
  • 其中的亮点却是受到西方旧房内饰与闪电的启发,让客人观赏到过去越南富户的木屋。 其中的亮点却是受到西方旧房内饰与闪电的启发,让客人观赏到过去越南富户的木屋。
  • 菊花因为陶渊明的喜好而有了隐逸者的寓意,牡丹花作为富贵的象征为世人所知,而经过周敦颐这篇文章的推崇与赞美,从此莲出淤泥而不染、不蔓不枝、可远观而不可亵玩等品格与
  • 能够相遇真是太好了[羞嗒嗒]希望今后也能更多地邂逅由你带来的suprise,我的Mr.Wonder……#迪云[超话]#【二刷】第一套#迪云# 合志——加百罗涅小