1) رشد سریع تقاضا برای آلیاژهای تیتانیوم
فناوری ذوب آلیاژ تیتانیوم پیچیده و پردازش آن دشوار است. در حال حاضر، تنها ایالات متحده، روسیه، ژاپن و چین بر فناوری کامل تولید صنعتی تیتانیوم تسلط دارند.
از نظر تقاضا برای آلیاژهای تیتانیوم، مواد تیتانیوم کشور من عمدتاً در صنایع شیمیایی استفاده می شود و تقاضا برای مواد تیتانیوم در زمینه هوافضا به سرعت در حال رشد است.
طبق آمار شعبه هافنیوم تیتانیوم زیرکونیوم انجمن صنعت فلزات غیر آهنی چین، فروش تولیدکنندگان عمده مواد تیتانیوم داخلی در صنایع شیمیایی حدود 50 درصد از کل فروش را تشکیل می دهد.
در زمینه هوافضا، فروش تیتانیوم به سرعت در حال رشد است. در سال 2020، کل فروش تولیدکنندگان عمده مواد تیتانیوم داخلی در زمینه هوافضا تقریباً 17228 تن بود که نسبت به سال قبل 36.73 درصد افزایش داشت و نرخ رشد ترکیبی 16.94 درصد در مقایسه با فروش 3603 تن در سال 2010 بود.
2) در زمینه هوانوردی، آلیاژهای تیتانیوم عمدتاً در قطعات ساختاری هواپیما، قطعات ساختاری موتور هوا و بست های هوافضا استفاده می شود و میزان استفاده همچنان در حال افزایش است.
از نظر قطعات ساختاری هواپیما، مقدار تیتانیوم مورد استفاده در جنگنده های پیشرفته خارجی حدود 25 درصد از کل جرم ساختار بدنه را تشکیل می دهد و میزان تیتانیوم مورد استفاده در هواپیماهای غیرنظامی حدود 10 درصد است.
مقدار تیتانیوم مورد استفاده در جت های جنگنده نظامی داخلی به تدریج از 2% اولیه J-8 به 4% از J-10، J-11 به 15% افزایش یافته است. J-20 تا 20%؛ هواپیمای مدنی ARJ21 از 4.8 درصد آلیاژ تیتانیوم استفاده می کند و C919 از 9.3 درصد تیتانیوم استفاده می کند.
از نظر قطعات ساختاری موتور هوا، آلیاژهای تیتانیوم عموماً برای چرخاندن قطعاتی مانند فن، دیسکهای کمپرسور پرفشار، تیغهها و قطعات ثابت مانند محفظههای احتراق و نازلهای دم موتور هواپیما استفاده میشوند. استفاده از آلیاژهای تیتانیوم کلید بهبود نسبت رانش به وزن موتورهای هوایی نظامی است.
در موتورهای هوایی پیشرفته خارجی، مقدار آلیاژهای تیتانیوم 25 تا 40 درصد از کل جرم موتور را تشکیل می دهد. به عنوان مثال، موتور هوانوردی نسل سوم F100 از 25 درصد آلیاژهای تیتانیوم استفاده می کند و نسل چهارم موتور هواپیما F119 از 40 درصد آلیاژهای تیتانیوم استفاده می کند.
3) در زمینه هوافضا از آلیاژهای تیتانیوم در سیستم های تسلیحاتی موشکی، موشک ها و وسایل نقلیه فضایی استفاده می شود.
در سامانه های تسلیحاتی موشکی، سرعت پرواز نسل جدید موشک های کروز به 3.5 ماخ یا حتی بیشتر افزایش یافته است. دیوارها، پوسته ها، مخازن سوخت و غیره که از مواد آلیاژ آلومینیوم ساخته شده اند نمی توانند الزامات را برآورده کنند و برای ساخت این قطعات موشک باید از مواد آلیاژ تیتانیوم استفاده شود. سیستم قدرت موتور توربوجت مورد استفاده در موشکهای کروز نیز از تعداد زیادی مواد آلیاژ تیتانیوم برای ساخت اجزای ساختاری خود از جمله پوششهای کمپرسور، دیسکهای کمپرسور، تیغههای کمپرسور و غیره استفاده میکند.
علاوه بر این، برخی از کلاهک های موشکی پیشرفته از مواد آلیاژی تیتانیوم ساخته می شوند، مانند "SLAM" AGM-84H و "Tomahawk" II ایالات متحده. از نظر موشکها و فضاپیماها، آلیاژهای تیتانیوم عمدتاً در محفظههای موتور موشک، کانالهای نازل موشک و کابین فضاپیماها یا مخازن ذخیره سوخت و اکسیدکننده و سایر ظروف فشار قوی استفاده میشوند.
4) از نظر تامین آلیاژ تیتانیوم بیشترین کاربرد در تولید صنعتی شمش تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم ذوب قوس مصرفی خلاء و ذوب کوره بستر سرد می باشد.
در حال حاضر، ذوب آلیاژهای تیتانیوم برای حمل و نقل هوایی در کشور من اساساً روش ذوب کوره قوس الکتریکی مصرفی خلاء را اتخاذ می کند. برای شمشهای آلیاژ تیتانیوم با الزامات کیفی بالا، معمولاً برای به دست آوردن شمشهایی با ترکیب یکنواخت و نرخ عیب کم، نیاز به سه ذوب قوس مصرفی در خلاء دارند.
فناوری ذوب کوره های سرد تحت تقاضا برای کیفیت بالا و قابلیت اطمینان بالا از آلیاژهای تیتانیوم برای حمل و نقل هوایی پدیدار شد. کشورهای خارجی برای اطمینان از کیفیت متالورژیکی مواد آلیاژ تیتانیوم برای موتورهای هوانوردی، فرآیند ذوب کوره سرد به همراه ذوب مجدد قوس الکتریکی مصرفی را ترجیح می دهند. فناوری ذوب کوره سرد به سرعت در خارج از کشور توسعه یافته است، به ویژه در ایالات متحده، که در آن فناوری ذوب کوره سرد سرد بالغ ترین است.
شرکت های داخلی مانند Baoti Co., Ltd., Jueneng Titanium Industry و Yunnan Titanium Industry به طور متوالی کوره های ذوب اجاق سرد با پرتو الکترونی را معرفی کرده اند و ذوب کوره سرد پرتو الکترونی کاربردهای خاصی در چین دارد.
5) انتظار می رود تقاضا برای آلیاژهای تیتانیوم در زمینه هوافضای داخلی رشد سریعی داشته باشد و انتظار می رود شرکت های مرتبط به طور کامل از آن بهره مند شوند.
در زمینه هوانوردی، کشور من تعداد کمی هواپیمای نظامی و نسبت زیادی از مدل های قدیمی دارد. نیاز فوری به جبران تعداد هواپیماهای نظامی و ارتقاء آنها وجود دارد. نصب هواپیماهای جدید و جایگزینی هواپیماهای نظامی با موتور هواپیماهای داخلی باعث افزایش تقاضا برای آلیاژهای تیتانیوم در حوزه هوانوردی شده است. علاوه بر این، هواپیماهای داخلی داخلی ARJ21 و C919 به تدریج تقاضای جدیدی برای مواد تیتانیوم هوانوردی به همراه خواهند داشت.
در زمینه هوافضا، موشک ها مواد مصرفی اصلی جنگ های مدرن هستند و انتظار می رود تقاضا رشد سریعی داشته باشد.
شرکت های داخلی فعال در تولید آلیاژهای تیتانیوم هوافضا عمدتاً شامل Baoti Group، Western Superconducting، Western Materials، Xiangtou Jintian Group، Aviation Materials Institute، Baowu Special Metallurgy، Tiancheng Aviation Materials و غیره هستند که انتظار می رود به طور کامل از این افزایش بهره ببرند. تقاضا برای آلیاژهای تیتانیوم در زمینه هوافضا
