鈦工業需加大航空鈦材的科技創新力度

“一代材料技術，一代航空裝備”是世界航空發展史的真實寫照。鈦合金是航空材料大家族中的重要成員，而發動機則是航空裝備中起著關鍵作用的心臟。他對記者說，鈦的問世極大地促進了航空發動機的發展，航空發動機的需求則強有力的牽引了鈦的發展。兩者之間誰也離不開誰的相互依賴、相互推動的辯證關系，成就了鈦與航空發動機的不解之緣。

隨著社會進步，鈦合金在航空中的應用范圍逐漸擴大。曹春曉介紹，美國NASA的預測，到2020年，Ti-Al金屬間化合物在航空發動機上的應用量可能達到20%。除了GE、R.R、CFM等公司已正式在寬體和窄體客機上的發動機應用于低壓渦輪葉片外，普惠公司軍用發動機上也打算應用TiAl合金，他們早已完成F119發動機TiAl合金高壓壓氣機葉片的試驗驗證，并開始用于F135發動機的熱端部件。R.R公司未來推出的新型超扇發動機（UltraFan）將裝配多級中壓渦輪，其轉動件將采用TiAl合金。GE公司還確定用Ti2AlNb合金代替In718合金制造高性能航空發動機的渦輪盤，以減重35%～45%。

航空發動機用550℃及以上的耐熱鈦合金體系基礎研究不足、工程化進展緩慢，制約了耐熱鈦合金在新型號航空動力系統的裝機應用；船舶及海洋工程用鈦合金尚未建立完善的鈦合金材料應用體系，目前國內鈦合金牌號過于繁雜，現有性能數據積累無法有的放矢為設計部門提供選材依據；短流程、低成本的高性能鈦合金棒材及鍛件工程化制備技術研究不足；現有鈦合金技術標準（國標、國軍標）無法滿足新合金牌號和當前應用的需求；原材料質量穩定性、鈦合金鑄錠熔煉用中間合金的成分均勻性和批次穩定性差，國內多元中間合金的開發、制備能力薄弱。

針對上述行業急需解決的問題，還需加大科技創新力度，提高海綿鈦的穩定性和零級品率，提高先進鈦合金及其加工技術，攻克鈦及其合金加工材性能均勻性、穩定性、批量一致性的技術難題，促進鈦加工材產品性能全面升級，從而實現由規模擴張的粗獷式增長向提升品質和技術含量的內涵增長的模式轉變，以滿足在航空航天、醫療和船舶等領域對高性能鈦材的需求。我國在Ti-Al金屬間化合物的基礎研究、預先研究和應用研究方面已取得很重要的進展，中科院金屬所、北京航空材料研究院等都已取得初步成果，相信未來一定能為我國自主研發的航空發動機作出重要貢獻。