大型锻件市场研究报告

1、大型锻件市场研究报告1、 基本概念锻件是利用锻压机械对金属坯料施加压力， 使其产生塑性变形后获得的具有一定机械性能、一定形状和尺寸的物件。根据锻件生产工艺的不同，可分为锻造锻件、冲压锻件；按照成型方式可分为：开式锻造、自由锻、镦粗、挤压、模锻、闭式模锻、闭式镦锻。锻件的优点在于：长度、横截面均可伸展或收缩；通过锻造能消除金属的铸态疏松及焊合孔洞，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件，具有较强的金属塑性和力学性能。机械运行中负载高，工作条件严峻的重要零件，除形状较简单的可用轧制的板材、型材或焊接件外，多采用锻件。 根据中国锻压协会对大型铸锻件的定义，大型铸锻件是指单件毛重 5 吨以上的铸件和通过

2、1,000 吨以上液压机、 5 吨以上自由锻锤锻造生产的自由锻件及由 6,000 吨以上热模锻设备、10 吨以上模锻锤生产的锻件。 大型铸锻件是集材料、冶炼、锻造、热处理和检测为一体的高技术产品，主要应用于船舶、电力、工程机械、石油化工、冶金、航空航天、汽车等行业。在以上行业中，用于电力成套设备的大型铸锻件技术壁垒最高，船用、工程机械等次之。以目前世界核电设备上应用最广泛的核电堆型压水堆为例，核岛部分的压力壳、蒸汽发生器、稳压器的壳体和管板普遍采用低合金大型锻件，对锻造的技术工艺要求极高。 目前全球大型铸锻件生产主要集中在中国、 日本、 韩国和欧洲，高端市场由日本、韩国和欧洲把持。2、 大型模

3、锻设备行业背景 大型锻压装备是生产航空大型模锻件，发展大型军事装备和其他大型装备必需的基础设备。大型锻压设备的制造和应用水平直接反映了一个国家的技术、经济实力，是综合国力的体现。德国于第二次世界大战前就建成了70MN、三台150MN和一台300MN模锻水压机，使其在空中优势方面起到了关键作用。二次大战后，美、苏两个超级大国认识到大型模锻液压机对其国防建设尤其是发展航空工业的重要战略作用，以战争赔偿为名，分别从德国拆走万吨级模锻水压机，并将水压机设计师带回为其服务。至1955年，美国先后建成了100MN和162MN模锻水压机各一台，315MN和450MN模锻水压机各二台，苏联也在1959年后陆续

4、建成300MN模锻水压机3台和750MN多向模锻水压机。截至20世纪末，全世界共有万吨以上模锻水压机30余台，其中美、苏各有10余台，约占总台数和总吨位的70%左右。至今，美国的450MN模锻水压机，俄罗斯的750MN模锻水压机和法国的650MN多向模锻水压机为世界顶级模锻装备，它们的建造背景主要是为了发展其航空航天工业和其他军品生产。我国1974年建成了一台300MN有色金属模锻水压机，此前还建成了两台120MN自由锻造水压机。虽具备了一定的基本制造能力，但与美国、俄罗斯和西欧国家所拥有的大型锻压装备能力相差很远。我国早在上世纪50年代中期，就提出建设一台与美国、苏联最大吨位模锻液压机吨位相

5、当的重型模锻液压机。当时航空工业主管部门曾根据生产发展需要，提出了建设“大型航空锻压基地”的要求，并经国家批准。后来几经变化，原有要求已远不能满足航空锻件生产的要求。1975年10月6日，原国家计委经当时国务院领导批准，以（75）计计字462号关于建造大型模锻水压机基地的复文，对一机部、三机部1975年1月30日发出的（75）一机密重字5019号、（75）三技联字205号关于建造大型模锻水压机基地的请示报告批准立项实施。同意航空工业建设生产黑色金属模锻件的基地，并由三机部负责建设，一机部负责设备制造等。后来，由于国民经济调整、改革、整顿，大规模压缩基本建设投资，航空大型模锻水压机基地建设项目于

6、1983年停建，致使航空工业部建设大型模锻水压机基地的计划至今未能实现。美、俄、西欧和中国用于航空锻件生产的3万吨级以上模锻设备情况国别模锻设备安装公司投产年份美国450MN模锻水压机Wyman-Gordon1955年450MN模锻水压机ALCOA铝公司1955年125T·M对击锤Ladish公司上世纪50年代315 MN模锻水压机韦曼高登1955年315 MN模锻水压机美国铝业公司1955年380 MN模锻水压机 Weber Metal Inc.上世纪70年代400MN模锻水压机Shultz steel Co.2000年俄罗斯750MN模锻水压机钛公司1961年750MN模锻水压机

7、古比雪夫铝厂1961年300MN模锻水压机卡敏斯克铝厂（德国拆来）1951年300MN模锻水压机古比雪夫某厂1961年300MN模锻水压机新克拉玛多斯克1962年300MN模锻水压机新西伯利亚重机厂1964年300MN模锻水压机上世纪70年代法国650MN多向模锻水压机（苏制）Aubet & Duval公司1976年德国300MN模锻水压机奥托福克斯1964年英国300MN模锻水压机英喀麦隆钢铁厂1967年法-德300MN模锻水压机A.D.正在建造中国300MN模锻水压机（大工作台面）西南铝加工厂1974年100T·M对击锤第二重型机械集团公司1982年63T·M对

8、击锤一四八厂1987年3、 大型锻件行业现状1、 全球大型锻件消费情况国际大型铸锻件的消费从地区情况来看，亚洲是最大的消费市场，2009 年亚洲大型铸锻件消费量占世界总量的 80%左右，其中中国消费量约占 60%，居世界第一。近年来，全球大型铸锻件消费量呈现持续增长的趋势，2005 年全球大型铸锻件的消费量约为 85.3 万吨，市场消费旺盛，至 2009 年世界大型铸锻件消费量约 183.9 万吨，消费量节节攀升。2005-2009 年全球大型铸锻件消费量情况如下：2、我国大型铸锻件发展概况 我国大型铸锻件行业起步较晚，但发展速度极快。1957 年太原重型机器厂安装了我国最早的两台水压机，标志

9、着我国大型铸锻件自主化生产的开端。改革开放以来，随着船舶、电力、石油化工、冶金、矿山、军工、航空航天和汽车等行业蓬勃发展，国内市场对大型铸锻件的需求迫切，大型铸锻件企业发展迅猛。截至 2009 年，国内拥有千吨以上自由锻造水压机的大型铸锻件生产企业已超过35 家，大型自由锻液压机数量已居世界首位；我国已研制成功世界领先的 1.85万吨油压机，大型铸锻件生产能力已达到：一次性提供钢水重量最大达到 773吨，优质合金真空钢锭最大为 560 吨，最大合金钢锻件 310 吨，最大铸钢件为492 吨至 500 吨。经过 50 余年的不懈努力，我国已成为一个大型铸锻件的生产大国，部分产品已经接近或达到国际

10、水平，装备制造业的创新及生产能力不断加强。 随着近年我国工业化进程的深入及国家颁布的一系列鼓励扶持大型铸锻件行业发展政策法规，大型铸锻件产量增幅较快，但产品能级和产业自主化程度与发达国家相比还有较大差距。目前我国大型铸锻件行业面临着两大矛盾：一方面由于低端产能重复投入，传统市场过于饱和，低端产品严重供大于求，市场竞争异常激烈；另一方面，对大量形状复杂、技术含量高、材料性能要求高的高端大型铸锻件尚未形成产能或还未研发成功， 在高端产品方面形成了长期依靠国外供应的局面，船舶、电力、工程机械、石化等行业中不可或缺的高端大型铸锻件几乎完全依赖进口，已经成为制约我国装备制造业发展的瓶颈。造成此问题的主要

11、原因是长期以来我国对大型铸锻件行业存在着“重主机、轻配套”的发展思路，导致了长时间对技术研发的投入匮乏。新世纪以来，我国对装备制造业的扶持力度不断加大，大型铸锻件企业在技术研发及设备更新上进步明显，产品能级获得显著提高。 大型铸锻件的研发制造能力直接体现并决定了一个国家装备制造业的整体水平，产品质量直接影响到重大技术装备的性能及运行可靠性，是关系到国家经济及安全不可或缺的战略性行业，大型铸锻件行业快速、健康的发展对于提高我国装备制造业的竞争力及加速我国成为世界制造业强国具有重要的意义。3、 宏观环境对大型模锻产业的影响改革开放以来，我国经济发展举世瞩目，GDP 及固定资产投资额连续多年高速增长

12、。2008 国际金融危机发生后，我国经济也受到一定的影响，国家迅速针对性地出台了 4 万亿投资刺激计划、十大产业振兴规划、改善民生、稳定出口等多项政策，在以上一揽子计划及相关政策措施的持续刺激作用下，2009 年中国经济同比增长 8.7%，令世界侧目。2009年下半年以来，经济呈现出生产增长加快、效益状况好转、工业行业企稳向好的局面，各行业发展趋稳回升。例如，2009年我国造船完工量首超 4,000万载重吨，达到 4,243 万载重吨，同比增长 47%；全社会用电量达到 36,430 亿千瓦时，用电量增速达 5.96%，此外，国家 4 万亿投资计划也将快速拉动对工程机械、石化等设备的需求，大型

13、铸锻件作为其上游行业也将直接受益。4、 我国大型铸锻件行业的市场供求情况我国大型铸锻件产量从 2005 年的 35.6 万吨增加至 2009 年的77.1万吨，产量增速较快。2005 年以来，我国大型铸锻件行业产量增长情况如下： 随着国家对基础设施的大量投入及工业化的快速推进， 我国大型铸锻件消费量大幅提升。2009年，我国大型铸锻件消费量为116万吨，同期国内大型铸锻件产量为77.1万吨，大型铸锻件产品自给不足，尚需大量进口。 目前我国对造型复杂、技术含量高、材料性能特殊的高附加值大型铸锻件研发、生产能力均较弱，在技术和制造能力上与国外发达国家存在较大差距，高端大型铸锻件市场和技术被国外巨头

14、垄断， 国内重大技术装备制造中所需的部分高端铸锻件进口依赖情况严重， 外国厂商通过产品价格和交货期等手段严重制约我国装备制造业的发展和振兴，高端大型铸锻件国产化、自主化的需求十分迫切，现已被列为国家“十一五”规划重点发展的课题之一。 4、 大型锻件市场分析1、航空工业对大型模锻件的需求我国航空工业自“九五”开始研制第三代战机，如飞豹、歼XX、枭龙、歼XX和推力重量比7-8的第三代航空发动机FWSXX机，预计未来飞机市场需求量2000架左右，FWSXX发动机约18000台套以上。加上轰6、直8、直10专用武装直升机、强击机改型、预警机、ARJ21等，大约有18个机种共120多项大型锻件是我国现有

15、锻压设备能力所不及的。第四代战机要实现非常规机动性、隐身、长寿命和高可靠性，其结构重量系数接近28%，要求具有较高的性能价格比等技术经济指标，大型整体构件和钛合金整体锻件的大量应用将是重要技术措施之一，钛合金用量将占到机体结构重量的1/4以上。第四代战机和大型军用运输机将在“十一五”末期进入型号研制阶段，能否在“十一五”末期建成大型模锻液压机及其相关的配套条件，及时解决超规格大锻件和原材料的供应问题，已成为研制第四代战机和大型军用运输机的一大关键。未来1020年内我国要实现制造大型军用运输机与双通道宽机身民用飞机的目标，更需要大型锻压装备。按照国家规划，航空制造业2010年-2020年将生产各

16、类大型飞机2000架以上。根据进度安排，2012年，对大型锻件将形成规模化需求。按照生产100架飞机所（含发动机及备件）所需大型模锻件30004000件计，产值将达到20亿元左右；已知的海军舰船用动力装置、燃气轮机、烟气轮机以及其他民用大型锻件，市场规模在15亿元以上；国外航空零部件将各类锻件转移到中国生产（转包生产），已经形成了趋势，到2012年市场规模将不低于5亿美元（约40亿元人民币）。合计在2012年大型锻件市场总需求将超过70亿元。（1）航空发动机需大型液压机生产模锻件装配JXX和JXX飞机的推重比8的FWSXX发动机，单机共有18个盘类件，材料为GH4169，典型件直径为630，锻

17、件交货状态价格为52万元/吨。预测年需求量为60台套，共1080个盘件；推重比10的发动机和推重比1520的发动机已经从预研转入核心部件研制阶段，其潜在的市场空间更为可观。仅从各种型号军用航空发动机年总需求量预计配套大锻件46项，产值在60000万元左右。（2）飞机需要大型压机生产航空模锻件根据调研，XX工程、大型飞机、JXX、JXX、飞豹、H6等6种机型的框、梁、轴、臂、杆等有约20余项需要大型压机才能生产的大型模锻件。由于品种繁多、数量较大、材料不同，具体的产值难以统计，但按保守估计，每一架飞机需要大型压力机生产的大型锻件约15件左右，产值在1000万元以上。按照国家各类大型飞机的生产规划

18、，到2012年以后，部分新型号的先进军机、大客机、大运机将基本完成定型工作，其关键部件将进入批量生产阶段。加上原有机型的关键部件替换小设备加工，也有十分可观的市场，预计在2012年将有12亿元以上。且随着各类机型的批量生产加快，到2020年市场规模有翻番的潜力。现有部分机种的典型锻件需求详见下页表：400MN模锻液压机生产的航空典型模锻件需求明细表序号机种锻件名称材 质典型尺寸锻件重量（Kg）1枭龙10070半框PH13-8Mo1047×9162302枭龙机翼主梁PH13-8Mo1590×366×2202603JXX主起落架外筒300M1220×580&

19、#215;2502924JXX垂尾接头梁TA151090×360×2041405HXX前梁梁框LD102205×1130×1793906直8桨壳12Cr2Ni4A435×435×3042457飞豹5肋后段30CrMnSiA1080×235×3405988飞豹平尾大轴30CrMnSiNi2A430×410×3205559飞豹主起支柱30CrMnSiNi2A1450×610×360150010飞豹前起外筒LC91090×680×29060011FWXX三级盘T

20、C171020×12340712FWXX一级涡轮盘GH41691020×12344513SXX二级风扇盘TC61020×12340214SXX三级风扇盘TC61020×12335215WSXX一级风扇盘T171020×12354016某新型飞机后机身框840TC4-DT1800×1150×28081617某新型飞机后机身框590TC4-DT1750×1010×27376818某新型飞机后机身框918TC4-DT1550×1180×16532019某新型飞机机翼梁B51TC4-DT263

21、6×1533×21043820某新型飞机机翼梁C71TC4-DT3577×1602×18935121某新型飞机机翼梁C91TC4-DT3031×1185×26716822某新型飞机机翼梁C41TC4-DT2510×1008×17518923JXX钩杆TC181720×150×9113024JXX纵墙3段7B042200×190×8612025JXX第31框TA151350×1102×1921972、发电设备燃气轮机、烟气轮机（1）重型燃机用大型轮盘锻件燃机

22、将作为海军水面舰用主动力，西气东输的增压站也要用燃气轮机。东汽和哈汽已经中标的23台燃机合同证实了燃机市场正在不断扩大的事实。国家要求“准863”项目，（功率11.4万千瓦，热效率可达36%）R0110重型燃机的研发任务于2005年制成样机，使用GH2132铁基高温合金的R0110重型燃机每台机需要21个大型轮盘。按国产各类重型燃机100台套计，需400MN大型航空模锻液压机及模锻件生产线生产的盘类模锻件产值在50000万元以上。（2）烟气轮机用大型轮盘锻件石化工业利用炼油厂尾气开发的烟气轮机，是我国极具市场前景的产品。中国多家炼油厂正在运行的烟气轮机100余台，其中进口20台。兰州炼油厂机械

23、厂生产70多台，最大功率3.3万KW，为世界之最，该烟气轮机轮盘材料为Waspaloy。中国正成为烟气轮机制造大国，按年需求20个盘件计算，国内市场需求为15000多万元。（3）电站用大型模锻件我国发电能源的总体结构与世界发电能源的总体结构基本相似，鉴于我国煤炭资源较为丰富，火力发电在相当长的时间内不会改变。发电机护环是火电机组中承受高应力、强腐蚀环境的零件，产品质量要求高、制造难度大，国内需求大部分为进口产品。随着电力工业的快速发展，对具有良好抗蚀能力的高强度大型发电机护环的需求逐年增加，从世界上几个主要的护环生产厂家情况看，德国克虏伯锻造厂1978-1987年间仅1Mn18Cr18材料的护

24、环就生产了2000多件，年产220件；法国帕米尔工厂在1983-1987年间平均年产各种材料护环就达475件。按照我国电力工业发展计划，到2010年全国新增装机26000万KW，以单台机300MW计算，2010年以前新增机组866台，需要大型护环1732件。除上述新增装机以外，我国将进行的100-200MW新型机组对中小机组“以大代小”的改造对护环的需求相当于新增机组的需求量，加上国内承担的少量出口机组的生产，年均护环总需求量在400件左右，从发展趋势来看，新型的护环材料1Mn18Cr18将逐步取代50Mn18Cr4型材料，以两种材料的护环各占50%，并以大型、中等机型护环价值计算，2010年

25、前国内护环需求量为8000万元。由于设备能力限制，大型汽轮机叶轮过去多采用自由锻方式生产，采用自由锻工艺生产，工序复杂，生产周期长，原材料消耗大，废品率高，如果采用模锻工艺生产，由于受力状态改变，将大大改善其内部质量，提高材料利用率，该类锻件市场年需求在25000万元以上。电力、石化等其它行业大型模锻件明细表见下表。电力、石化等其它行业大型模锻件明细表序号机种锻件名称材 质典型尺寸锻件重量年需求量1R0110一级压气盘6091408×248502R0110二级压气盘6091494×202503大型护环50Mn18Cr4N，1Mn18Cr18N915/650×101

26、5，930/660×108012.54004十字轴15CrNi4MoA1072×1072×3901.5500051016末级叶片CrNiMoVN28.54800061200末级叶片1Cr12Ni3Mo2VNb5020007次末级叶片925008末级叶片17-4PH12.617503、舰船、航天、兵器、核工业等行业对大型模锻件的需求（1）军舰GTXX燃气轮机(功率2.5万千瓦)是海军舰船急需发展的动力装置,一台GTXX燃机有6个涡轮盘,材料为难变形高温合金742和698,直径为8001200，大于第四代航空发动机涡轮盘。GTXX燃气轮机及其发展型定型后，海军相当一部

27、分舰船的动力装置将予以更新（包括轻型航空母舰动力装置）。加上能源及其他工业部门的需求，预计“十一五”期间市场需要量将达到5060台套/年，年产值在18000万元左右。此外，海军舰船用核动力、低速大马力柴油机等动力装置亦有大型锻件的需求。（2）船舶适合在大型模锻压机上生产的船用锻件主要是大型船用柴油机锻件，如曲轴、连杆、气缸盖、十字轴和齿轮等，它们都是大型船舶上的关键传动与受力部件。从全球来看，21 世纪以来，随着全球经济的强劲增长，尤其是金砖四国（中国、印度、俄罗斯和巴西）等新兴经济体保持了良好的经济发展势头，全球贸易量迅速增长，运输距离被拉长。海运量的持续增长带动了上游造船业景气度的提升，

28、全球造船业经历了新一轮的增长期， 订单数量、 船舶价格不断创出历史新高，造船完工量也大幅上升，2009 年，全球造船完工量达12,203 万载重吨，自 2000年以来，全球造船完工量增幅超过 160%。 全球造船手持订单量从1998年末的8,821万载重吨增长至2010年6月末的48,885 万载重吨。 得益于世界航运市场保持高速增长，对船舶的需求扩大，国内船舶工业连年保持快速增长势头，各类新船成交价格不断创出历史新高。2006 至 2007 年，国家相继出台了国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见 ， 船舶工业中长期发展规划（2006-2015） ， 船舶科技发展“十一五”规划纲要等政策法规

29、，造船行业正式纳入国家战略产业。我国造船总量从2000 年的 346 万载重吨增加到2009 年的 4,243 万载重吨，2010 年 1-6 月我国造船完工量达到2,963 万载重吨，已经超过了 2009 年全国总产量的一半。 2009 年下半年以来，我国造船行业逐渐回暖，新承接船舶订单自 2009 年 6月以来增长明显。据中国船舶工业行业协会统计，2009 年中国新承接船舶订单2,600 万载重吨，占全球新承接订单量的比例达到 61.6%，遥遥领先其他国家。2010 年 1-6月份我国新承接船舶订单 2,378 万载重吨， 为去年同期新增订单量的4 倍，已基本接近去年全年的水平。 随着世界

30、造船中心逐渐从欧洲转移到东亚，中、日、韩三国1995年造船产量占世界总量的76.3%，1999年已上升到77.8%，东亚已成为世界造船工业的中心。2005年中国造船产量达到650万载重吨，2015年将形成造船能力1200万吨，成为世界第一大造船强国。从国内三大造船厂（沪东重机股份有限公司、大连船用柴油机厂、宜昌造船厂）目前生产能力来看，我国每年大型船用柴油机需求量为80-90台，根据船舶行业规划，我国在2005年形成200台船用柴油机生产能力，按平均每台机6缸计算，共需要连杆、汽缸盖各1000余件，以中等规格的60、62机计算，一套连杆产值700万元，汽缸盖产值400万元。低速柴油机是大型船舶

31、的“心脏”，而庞大的曲轴则是柴油机的“核心”。其中的关键零件“曲臂”毛坯主要依赖进口，国内只能生产少量自由锻“曲臂”毛坯。采用自由锻工艺生产“曲臂”毛坯原材料利用率低、曲臂纤维组织不合理，质量得不到保证。采用大型模锻液压机模锻“曲臂”毛坯，将大大提高原材料利用率和生产效率，改善曲臂性能。不仅为国内也能为世界造船业提供优质曲臂锻件。大型低速柴油机曲轴的年需求量约180-200根左右，按其中100根大型组合式曲轴计算，需要曲臂600-700余件，每件价值30万元左右，每年市场需求锻件价值3000万元左右。在不考虑市场增长的情况下，大型船用曲轴、连杆、汽缸盖的市场每年不低于2.5亿元。（3）航天神舟

32、载人飞船是用长征系列运载火箭送入太空的，它的成功发射和返航，显示了一个国家的综合实力和其在国际舞台上的重要地位。目前，长征系列运载火箭发动机的涡轮盘是由一四八厂在8000吨压力机上生产的。今后，为了加速发展空间技术，必然要研发更大推力和更大直径的运载火箭，而建立空间站及至发展天地往返的航天飞机或空天飞机,都需要大推力发动机,而涡轮盘锻件及燃料储箱锻件是航天发动机上必不可少的锻件。因此大型模锻液压机将为我国进一步发展航天工业在材料和锻件的需求上创造更好的条件。（4）兵器兵器工业的主战坦克炮塔、底甲板，装甲车的车轮，重型火炮以及动力装置中的曲轴等重要零部件；核电站的反应堆压力容器、蒸汽发生器、换热

33、器、稳压器等部件中的锻件，亦要求是大型整体精化，都迫切需要大型锻压装备。（5）核工业核电、压力容器的三通、阀体以及其他短粗类盲孔锻件广泛用于核电、石油化工等行业，由于该类产品所使用的材料合金含量高，对产品的性能要求严格，目前采用多实心自由锻件加工，能耗高、材料利用率低，性能不合格率高，致使生产成本极高。国外通常采用模锻（或胎模锻）工艺生产，模锻这类件（尺寸大于1000/800×1500）需要400MN以上等级的大型模锻压机。上述产品市场需求量在25000万元以上。舰船、航天、兵器、核工业等行业大型模锻件需求明细表序号机种锻件名称材 质典型尺寸锻件重量年需求量备 注1GTXX一级涡轮盘

34、742796.4×183720502GTXX二级涡轮盘GH4698772.4×140.5680503GTXX三级涡轮盘GH46981161×124.251270504GTXX四级涡轮盘GH46981161×124.251270505GTXX五级涡轮盘GH46981161×138.251400506GTXX六级涡轮盘GH46981161×138.251400507GTXX动力涡轮盘GH4698774508RT52机连杆CK35800×490×2000145068180台/年9RT62机连杆CK35936×5

35、76×237621706810RT72机连杆CK351078×658×275836806811RT52汽缸盖16CrMo441061×370182068180台/年128S60MC大型曲臂S44S1236×812×193871758180台/年136L60MC大型曲臂S30MnV1140×748×214779506180台/年4、其他类型民品模锻件高强度齿轮广泛应用于各种行业重载传动装置中，大型整锻齿轮典型材料为17Cr2Ni2Mo，国内市场需求在1000t/年以上，产值5000万元。除此之外，大型吊钩、十字轴等产

36、品也有大量需求。5、外贸转包生产所需大型模锻件从上世纪80年代初开始，航空企业承接国外航空零部件转包生产的规模和产值逐年扩大。我国多家制造厂都承接国外航空公司的零部件加工，国外飞机、发动机公司在将其航空零部件转来我国生产的同时，也希望将所用材料和模锻件就地生产，如西安航空发动机公司目前年承担外贸量为1000个盘，模锻件和材料全部来自国外，材料为IN718（我国为GH4169）和钛合金。外商希望就地取材，但是由于我国缺少大型锻压设备，限制了航空零部件转包生产向锻件的延伸。如果我国能建成大型模锻压机，具备了大型模锻件和材料的制造能力，航空制造业进入国际市场的竞争能力将大为增强。以陕西宏远航空锻造有

37、限责任公司为例，该公司是最早进入波音公司钛合金模锻件合格供应商名册的中国企业，随后又成为通用电气公司、罗·罗公司等国际著名航空制造业公司的锻件供应商。美国波音飞机公司、普惠公司、GE公司、英国罗罗公司、法国宇航公司、法国斯耐科玛公司、美国的古德里奇、欧洲的米歇尔·道蒂等曾多次了解其生产能力能否扩大？曾提供一些现在生产不了的零件。一旦本项目建成，这些公司可能会适时增加订货。陕西宏远预计其外贸转包业务在3年内可达8000万元左右。事实上，由于国际产业转移，锻件出口市场很大，且出口市场处于起步阶段。由于国内成本优势和技术进步，部分高端锻件的价格远远低于国际的平均水平。以GE公司为

38、例，其锻件采购正在向中国转移，预计到2012年其锻件总量的80%将在中国采购。我们预计在2015年的转包市场可能会远远超过5亿美元。5、 大型锻件设备行业发展前景国家宏观经济形势持续看好，各行业特别是航空工业（从军工到民用）对各种大型锻件的需求强劲，国内航空锻造企业现有大型锻压设备已老化，且吨位偏小，在适应大型飞机和新一代战机等新型武器装备所需模锻件研制能力方面存在着明显不足，现有锻压设备已不能满足当前航空工业及其他制造业对大型锻件的需求。因此，建设大型模锻液压机及生产线任务十分迫切，将对提升产业结构、改善我国基础工业发展起到强有力的支撑作用。1、大型模锻设备行业发展符合国家中长期科技发展规划

39、目标和航空产业升级要求航空工业的发展，越来越成为一个国家国防实力强弱的重要衡量标准。特别是随着近年我国经济形势增长并取得了举世注目的成绩，使得制造业得到了快速持续发展，“中国制造”逐渐为世界各国所认可。但国际形势复杂多变，经济全球化带来的各种利益冲突不断增多，维护国家安全和保障经济发展成果的形势要求我们必须拥有一支强大的现代化国防力量。新形势下，我国航空工业正处在快速发展阶段。为增强国防力量，新型飞机、发动机等项目正不断启动，在这些新项目中，飞机、发动机大型航空结构锻件的制造能力已成为制约大型运输机、新一代战斗机等项目发展的难题。国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）将“大型

40、飞机”列为国家科技发展16个重大专项之一。标志着国家对于航空工业发展布局和结构的重大调整进一步完善，飞机的大型化意味着结构的重大调整，也将使我国航空制造业面临着巨大的挑战，随着大型运输机项目的启动，大型客机、新一代战斗机及配套发动机项目的立项需求，新型号工艺技术研发的基础平台建设需求日益迫切。特别是飞机梁、框、接头、支撑等大型构件的锻造成型技术已成为发展长寿命、大载重大型飞机的重要基础。由于我国大型锻压设备吨位不足，300MN以上模锻液压机仅有一台在西南铝厂，且主要用于铝合金等低强度材料大尺寸模锻件生产，造成飞机和航空发动机等大量应用高强度材料的航空锻件研制困难较大，研制速度缓慢。目前生产航空

41、钛合金、高温合金大型模锻件的设备还是以锻锤为主，两台主要的大型对击锤630KJ和1000KJ设备老化严重，生产能力不足，大吨位液压机数量明显太少，设备总体生产能力低。随着大型运输机、新型发动机、新一代战斗机等型号和预研项目逐步实施，大型及特大型钛合金、高温合金、超高强度钢等难变形合金大型整体航空锻件的需求将日益强烈，航空锻件生产企业设备能力的缺乏成为项目研制顺利开展的瓶颈问题。大型航空模锻设备能力不足制约了航空工业的发展，航空锻造产业结构调整和优化，急需进行大型模锻设备更新和改造升级。因此，400MN模锻液压机及其配套设施建设符合国家中长期科技发展规划对航空工业布局的要求，将为大型构件的生产提

42、供装备支撑，为我国大型飞机的研制提供保障。2、提高大型航空模锻件生产能力，确保大型飞机等国家重点型号项目的实施同国外发达国家相比，我国目前还无法提供飞机整体、优质、精密的大型航空锻件。有多种型号飞机、发动机大型锻件仍然是从国外进口（如枭龙飞机钢、铝大型构件，燃气轮机高温合金轮盘等锻件），价格昂贵，供货受制于人，制约了我国航空制造业的健康发展，影响了国防现代化建设进程，航空大锻件的进口也不利于国防建设的保密需要，加大了安全成本和防范风险。因此，400MN模锻液压机及其配套设施建设件，对我国大型飞机研制有着十分重要和必不可少的作用。按照高温合金、钛合金、高强度钢变形温度下平均流动应力，国内当前最大

43、航空高强度材料锻压设备（对击锤）和400MN模锻液压机生产能力对比见表2.2.2-1。表2.2.2-1 当前设备和400MN液压机可以生产的模锻件最大投影面积对比锻件材料类别设备高温合金钛合金高强度钢当前国内设备生产能力0.4m20.6m20.8m2400MN模锻液压机生产能力1.0m21.3m22.2m2从表中可以看出，400MN模锻液压机生产能力基本涵盖了目前在役飞机、发动机大部分大、中型锻件，以及部分预研型号大型锻件。其大幅提高的锻件生产能力在解决飞机机体的承力框、梁、接头、起落架，新型发动机整体叶盘、机匣壳体、涡轮部件制造中将发挥重要作用，将大幅提高我国大型航空模锻件研制和生产能力。国

44、家已立项的大型运输机项目，要求使用寿命为30000飞行小时，20000次起落。整机满载起飞重量达到了185吨左右，其中结构重量约为60-70吨左右，占到起飞重量的1/3左右。其大型构件主要集中在以下几个方面：起落架零部件和机身主要加强框、梁，大型接头框零部件和机身其他结构件，材料拟选用包括BT22（TC18）、TC21、TC4钛合金，300M、AerMet100超高强度钢，7050、B93铝合金等典型航空用材料。从大型运输机承力构件的材料选用情况来看，重要受力和承载构件以高强度钛合金及超高强度钢为主，铝合金主要用于受力不大的静支撑类大型构件。自身的结构特点和巨大的载重要求决定了大型运输机零部件

45、投影面积大、结构复杂程度高，对飞机结构件，尤其是主承力结构件，如机身的梁、起落架及重要承力接头等的抗疲劳性、耐腐蚀性、寿命和可靠性有更严格的要求。而大部分承力构件的投影面积在1m2左右，其中的翼身对接框侧部锻件和主起落架横梁锻件是全机最大的钛合金、高强度钢模锻件，这些大型模锻件的生产已超出目前国内大型锻压设备生产能力，从以上钛合金、高强度钢模锻件生产所需锻压设备来说，需要400MN大型模锻压力机才能完成。从结构设计和选材来说，由于大型运输机飞机设计向国际同类飞机标准看齐，其代表先进制造工艺的钛合金材料用量占到了结构重量的10-12%，与国际水平相当，单架飞机用成品钛合金零件需求重量为6吨左右，

46、按照零件加工材料利用率计算，每架飞机需要50-60吨钛合金锻件。其他大型高强度钢、高强铝合金锻件用量也将十分巨大。根据国防需要，满足我国军队建设至少需要大型运输机350500架，要完成如此之多的飞机零件毛坯的研制和生产，没有大型液压机的配套，是难以完成研制及批量生产的。此外，大型客机的立项研制对大型结构件需求与大型运输机有80-90%的相似性，据中国一航在2007年北京国际航空展览会上预计，未来20年内我国民航需要补充各型民用客机3300多架。未来仅国内大型民机运输市场需求量将是大型军用运输机的5-6倍，大型结构件生产能力问题十分突出。因此，用400MN大型压力机来解决大型飞机结构件的整体化成

47、型，对缩短大型飞机加工和装配周期、降低生产成本、减少零件和连接件数量、减轻飞机重量、延长使用寿命、提高零件和飞机的使用性能有着非常重要的现实意义和经济价值。3、发展一代飞机需要配套一代设备中国科学院师昌绪院士在就发展我国大型军用运输机及大型民用客机时指出，一代飞机需要一代设备。我国飞机已由第二代转向第三代，并将发展大型运输机和新一代战斗机，而处于飞机零部件制造关键环节的锻压设备还未更新，承担任务的主要装备仍然是630KJ等大型对击锤。这些主设备基本上都是六七十年代的老设备，经过近二十多年的使用，已进入快速老化和故障频发期，如果没有新型大吨位模锻压力机设备对630KJ等航空锻压设备进行替代和补充

48、，对发展大型运输机是不利的。虽然国家计划在民口建设800MN液压机，但无论从需要进行精化的推重比八一级发动机、推重比十一级发动机大量高温合金和钛合金轮盘、高教机、第三代战机、歼XX飞机钛合金结构框，还是即将进行设计和研制的大型运输机、新一代战斗机的大型钛合金锻件来说，大多数大型航空锻件成型所需的设备吨位集中在400MN左右。其对于新型号研制和批产的重要作用是不可替代的。4、大型模锻设备项目建设是提高和改善飞机零部件质量及提高整机寿命的必然选择未来军用飞机的发展趋势，向着航速快、航程远、留空时间长、机动性强、载重量大、可靠性高和具有隐身能力等特点发展，而发动机则向着推力大、推重比高、耗油低、寿命

49、长的方向发展。为达到这些目标，各国飞机和发动机设计师们都采用了很多先进的技术和手段，其中重要手段之一就是结构上采用大型模锻液压机生产大型整体航空锻件，以满足新设计、新材料、新工艺和新结构的要求。保证飞机的使用寿命和质量要求。当前飞机结构一般采用焊接、紧固件连接的方式进行，如俄制苏-27，其机体的焊接组件部件就达近千件。就当前工艺技术发展水平来说，飞机机体和发动机中一些部位必须采用焊接或紧固件连接的方式进行，其中还有相当一部分结构是可以设计为一个整体的结构，但由于设备吨位所限，生产工艺水平达不到要求而改为分体设计，例如我们第三代战机、歼XX飞机的部分框、梁结构就是这种情况。采用紧固件连接对零部件

50、重量增加的影响无疑是巨大的，而采用焊接结构除了其静强度比机体材料损失约10%左右，并且疲劳性能极不稳定，严重的削弱了整体结构疲劳寿命，例如H6飞机起落架外筒，目前分三级焊接结构，考虑焊缝的削弱，必须加大零件尺寸，造成重量增加24.6%，同时由于我国缺大型液压机，往往采用小设备干大活，造成火次增多，材料烧损严重，锻件内部质量下降，在作疲劳性能试验时，其寿命仅有7000次左右，显然这与国外同机种相比在寿命上存在相当大的差距。同样，Y7主起落架外筒也因此单件加工后比设计超重19，整个起落架装配好后重量比原设计超重49。当前第三代战斗机设计使用寿命为2000-3000小时，要达到实现飞机5000-6000小时的长使用寿命，改善飞机关键部位的受力条件、减少机体结构零件数量，进行结构的优化设计是必不可少的，新型结构零件的成型问题必须要有大型模锻液压机来解决，如为JH7发展型设计的后交点框、机身中段隔框钛合金锻件投影面积达到了2m2左右，采用大型模锻液压机生产是成型的必然途径。实现航空新材料和新工艺开发，改善材料的金相组织、缺陷分布及力学性能，建设大型模锻压力机生产线是一种必然选择，当国内没有大型模锻液压机时，在航空锻件生产中，往往用小设备干大活，产生锻不透、火次多、欠压大等很多问题，造成产品质量低下和不稳定。例如，根据中国工程院发