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2022年鍛造行業(yè)深度分析報(bào)告目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument".鍛造工藝:歷史時(shí)代的分割器,金戈鐵馬的造就者 5鍛造工藝源遠(yuǎn)流長(zhǎng) 6鍛造優(yōu)勢(shì)明顯,順應(yīng)裝備對(duì)于輕量化&高強(qiáng)度的要求 7\o"CurrentDocument".開(kāi)刀闊斧打造重型裝備,大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的必要重器 10鍛造是工業(yè)時(shí)代兵家必爭(zhēng)之技 10我國(guó)鍛造工業(yè)發(fā)展定位高,發(fā)展快 13\o"CurrentDocument".我國(guó)鍛造工業(yè)體系完整、發(fā)展快、壁壘高 16我國(guó)現(xiàn)已形成較為完整的鍛造工業(yè)體系 16我國(guó)鍛造“十三五”期間發(fā)展迅速 16政策紅利賦予鍛造工業(yè)超高定位 19鍛造行業(yè)具有高壁壘,強(qiáng)者恒強(qiáng) 20\o"CurrentDocument".我國(guó)鍛造行業(yè)市場(chǎng)廣闊,航空航天鍛造將帶來(lái)千億級(jí)市場(chǎng) 24我國(guó)航空鍛造迎來(lái)最佳放量時(shí)期,催生千億市場(chǎng) 24衛(wèi)星發(fā)射刺激運(yùn)載火箭對(duì)航天鍛件的需求 34我國(guó)船舶工業(yè)于2020年率先復(fù)蘇,即將牽引船舶鍛件行業(yè)巨大市場(chǎng) 39"雙碳背景下”,新能源發(fā)電拓寬電力鍛件市場(chǎng)空間 41\o"CurrentDocument".鍛造行業(yè)重點(diǎn)公司梳理 44中航重機(jī):高端裝備鍛造龍頭,技術(shù)優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì) 44派克新材:業(yè)務(wù)范圍廣泛,業(yè)績(jī)?cè)鲩L(zhǎng)穩(wěn)定 46三角防務(wù):400MN模鍛機(jī)打造大型飛機(jī)鋼筋鐵骨 47x5.4航宇科技:專(zhuān)精特新“小巨人”,金屬環(huán)鍛"大專(zhuān)家” 50圖表目錄圖表1:史學(xué)“三期論”將人類(lèi)歷史分為石器時(shí)代、青銅時(shí)代和鐵器時(shí)代 6圖表2:世界最早的石器——非洲肯尼亞西土卡納附近 6圖表3:中國(guó)最早的青銅器——甘肅馬家窯文化青銅小刀 6圖表4:“三期”歷史演繹為鍛造工藝鋪墊了金屬材料、高溫條件等基礎(chǔ)技術(shù)條件 7圖表5:青銅兵器多為短劍 8圖表6:最早的鐵劍——西周晚期虢國(guó)國(guó)君虢李墓藏玉柄鐵劍 8圖表7:金屬成型工藝大體分為8類(lèi),其中鑄造和鍛造歷史最久,應(yīng)用廣泛 8圖表8:鍛造實(shí)為一種塑性形變 9困表9:鍛造將金屬由粗晶粒變成致密細(xì)小晶粒 9圖表10:鍛造、機(jī)械加工、鑄造的優(yōu)缺點(diǎn) 9圖表11:從帕斯卡原理被發(fā)現(xiàn)以來(lái),世界各國(guó)不斷推出壓力更大的液壓鍛造機(jī) 10圖表12:帕斯克原理:大活塞放大了在小活寒上施加的力 11圖表13:英國(guó)謝菲爾德凱勒姆島博物館展示布拉默水壓機(jī) 11圖表14:美國(guó)伯利恒鋼鐵公司打造世界首臺(tái)萬(wàn)噸自由鍛水壓機(jī) 11圖表15:美國(guó)MESTA和LOEWY制造的模鍛壓機(jī) 11圖表16:新克拉馬托重型機(jī)器廠75000噸級(jí)模鍛壓機(jī) 12圖表17:A380主起修件是世界最重的航空鈦合金模鍛件 12圖表18:美國(guó)鋁業(yè)翻新4.5萬(wàn)噸模鍛水壓機(jī)承接F-35訂單 13圖表19:F-15戰(zhàn)斗機(jī)后機(jī)身發(fā)動(dòng)機(jī)段隔艙框架的鈦合金胚料 13圖表20:我國(guó)自由鍛、模鍛發(fā)展歷程 14圖表21:我國(guó)大型液壓鍛造壓機(jī) 14圖表22:二重萬(wàn)抗8萬(wàn)噸壓機(jī)鍛造C919起落架主起外筒 15困表23:二重萬(wàn)航8萬(wàn)噸鍛壓機(jī)鍛造C919主起活塞桿 15圖表24:鍛造行業(yè)上游是各類(lèi)金屬材料冶煉企業(yè),下游是各類(lèi)裝備制造業(yè) 16圖表25: 2013-2020年我國(guó)鍛件產(chǎn)量整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì) 17圖表26:鍛件產(chǎn)量整體呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì) 17圖表27:汽車(chē)模鍛件產(chǎn)量及占比 17圖表28:自由鍛件產(chǎn)量整體呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì) 18圖表29:2015年后我國(guó)環(huán)鍛件產(chǎn)量及占比 18國(guó)表30:我國(guó)鍛造設(shè)備大型化、自動(dòng)化、數(shù)字化和信息化充分得到發(fā)展 18圖表31:“十三五”期間鍛造行業(yè)工藝技術(shù)取得長(zhǎng)足進(jìn)步 19圖表32:鍛造行業(yè)相關(guān)政策 20圖表33:鍛造行業(yè)壁壘森嚴(yán),一般隨下游項(xiàng)目預(yù)研開(kāi)始進(jìn)入供應(yīng)商序列,訂單穩(wěn)定 21圖表34:鍛造企業(yè)一般側(cè)重一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域,同時(shí)向其他領(lǐng)域延伸 21圖表35:大型高端鍛造設(shè)備造價(jià)昂貴,鍛造行業(yè)具有較高的設(shè)備和資金壁壘 22圖表36:2016-2020年鍛造企業(yè)直接材料成本占比 22困表37:原材料在鍛造企業(yè)的成本中占比普遍高于70% 22圖表38:我國(guó)武器裝備質(zhì)量管理體系認(rèn)證流程 23圖表39:從取得資質(zhì)到業(yè)績(jī)起量,一般需要經(jīng)過(guò)4-6年的周期 23圖表40:鍛件在飛機(jī)機(jī)身中的應(yīng)用部位 24圖表41:飛機(jī)各組成部分價(jià)值占比 25圖表42:截至2021年,我國(guó)軍用飛機(jī)數(shù)量與美國(guó)差距明顯(架) 25圖表43:截至2021年,我國(guó)軍機(jī)代際與美俄相比差距明顯(架) 25圖表44:軍用飛機(jī)及機(jī)身鍛件市場(chǎng)規(guī)??蛇_(dá)1593億元 26圖表45:航空發(fā)動(dòng)機(jī)各部位價(jià)值占比 27圖表46:航空發(fā)動(dòng)機(jī)各部位價(jià)值占比 27圖表47:鍛造件在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用部位 27圖表48:航空發(fā)動(dòng)機(jī)大修次數(shù)越多,MTBF越短 27圖表49:航發(fā)性能下降速度隨大修次數(shù)增加而加快 28圖表50:航發(fā)耗油量上升隨大修次數(shù)增加而加快 28圖表51:各機(jī)型代表航發(fā)壽命區(qū)間&未來(lái)10年各機(jī)型航發(fā)壽命預(yù)測(cè) 28圖表52:未來(lái)10年航空發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)鍛件市場(chǎng)規(guī)??蛇_(dá)2091億元 29困表53:未來(lái)10年民機(jī)機(jī)身鍛件市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)1368億元 30圖表54:未來(lái)10年民機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)鍛件市場(chǎng)規(guī)??蛇_(dá)1140億元 30圖表55:我國(guó)航空工業(yè)轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)始于1980年,正在向全球第一梯隊(duì)拔升 31圖表56:民機(jī)產(chǎn)品轉(zhuǎn)包交付金額逐年提升 32圖表57:民機(jī)產(chǎn)品轉(zhuǎn)包新增訂單金額逐年提升 32圖表58:民機(jī)零部件轉(zhuǎn)包交付金額逐年提升 32圖表59:民機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)零部件轉(zhuǎn)包交付金額逐年提升 32圖表60:我國(guó)航空國(guó)際轉(zhuǎn)包業(yè)務(wù)以國(guó)有控股企業(yè)為主 33圖表61:我國(guó)長(zhǎng)征系列火箭困譜 34圖表62:我國(guó)長(zhǎng)征系列火箭運(yùn)載能力信息表 35圖表63:我國(guó)運(yùn)栽火箭發(fā)射次數(shù)多年位居世界第一,2021年增長(zhǎng)提速(次,%) 35圖表64:航天科技集團(tuán)運(yùn)我火箭發(fā)射運(yùn)載物占比 36圖表65:截至2021年9月1日,我國(guó)在軌衛(wèi)星種類(lèi)及占比 36圖表66:北斗衛(wèi)星運(yùn)行就跡 36圖表67:我國(guó)在軌地球觀測(cè)衛(wèi)星星座信息 37圖表68:未來(lái)10年我國(guó)地球觀測(cè)衛(wèi)星發(fā)射次數(shù)及運(yùn)栽火箭發(fā)射次數(shù)預(yù)測(cè) 37圖表69:我國(guó)在軌通信衛(wèi)星星座信息 38圖表70:未來(lái)10年我國(guó)通信衛(wèi)星發(fā)射次數(shù)及運(yùn)栽火箭發(fā)射次數(shù)預(yù)測(cè) 39TOC\o"1-5"\h\z圖表72:鍛件應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣、法蘭等位置 39圖表73:船用鍛件主要分為四類(lèi) 40圖表74:常見(jiàn)船用白鍛件 40圖表75:2020年世界造船業(yè)訂單走勢(shì)迎來(lái)拐點(diǎn) 41圖表76:我國(guó)造船業(yè)在疫情期間率先復(fù)蘇 41圖表77:2011-2020年間我國(guó)發(fā)電量逐年增長(zhǎng) 41圖表78:火電在電力結(jié)構(gòu)中的占比逐年下降 41圖表79:中國(guó)電力發(fā)展展望 42圖表80:2016-2021年風(fēng)電裝機(jī)容量 42圖表81:風(fēng)電主軸及其它重要零部件在風(fēng)電整機(jī)中的位置 42圖表82:2016-2021年火電裝機(jī)容量 43困表83:截至2021年11月我國(guó)電力裝機(jī)容量結(jié)構(gòu) 43圖表84:汽輪機(jī)鍛造產(chǎn)品 43圖表85:燃?xì)廨啓C(jī)主要結(jié)構(gòu)分析 43圖表86:中航重機(jī)主要產(chǎn)品簡(jiǎn)介 44圖表87:中航重機(jī)核心子公司業(yè)務(wù)簡(jiǎn)介 44圖表88:中航重機(jī)營(yíng)業(yè)收入逐年增長(zhǎng) 45圖表89:歸母凈利澗逐年增長(zhǎng),歸母凈利率達(dá)9% 45圖表90:突出主業(yè),鍛造業(yè)務(wù)營(yíng)收占比不斷提升 45圖表91:毛利率與歸母凈利率逐年提升 45圖表92:派克新材主要產(chǎn)品簡(jiǎn)介 46圖表93:派克新材營(yíng)業(yè)收入逐年增長(zhǎng) 46圖表94:歸母凈利潤(rùn)逐年增長(zhǎng),歸母凈利率穩(wěn)定在15%以上 46圖表95:航空航天鍛件占比逐年增長(zhǎng),2021年達(dá)41% 47圖表96:毛利率與歸母凈利率逐年提升 47圖表97:大型飛機(jī)、戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)身結(jié)構(gòu)件 48圖表98:起落架系統(tǒng)結(jié)構(gòu)件 48困表99:直升機(jī)結(jié)構(gòu)件 48圖表100:航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)盤(pán)件 48圖表101:三角防務(wù)營(yíng)業(yè)收入逐年增長(zhǎng) 49圖表102:歸母凈利潤(rùn)逐年增長(zhǎng),歸母凈利率穩(wěn)定高于30% 49圖表103:三角防務(wù)模鍛件收入占營(yíng)業(yè)收入80%以上 49圖表104:三角防務(wù)毛利率和歸母凈利率逐年增長(zhǎng) 49圖表105:航宇科技產(chǎn)品簡(jiǎn)介 50圖表106:航宇科技營(yíng)業(yè)收入逐年增長(zhǎng) 51圖表107:2018年實(shí)現(xiàn)扭虧為盈,歸母凈利潤(rùn)逐年增長(zhǎng) 51圖表108:航空鍛件收入占比逐年增長(zhǎng),2020年達(dá)到近80% 51圖表109:航宇科技毛利率、歸母凈利率逐年提升 51.鍛造工藝:歷史時(shí)代的分割器,金戈鐵馬的造就者鍛造工藝源遠(yuǎn)流長(zhǎng)鍛造工藝歷史悠久,推動(dòng)人類(lèi)文明進(jìn)入“鐵器時(shí)代”.人類(lèi)工具的制造能力推動(dòng)歷史進(jìn)步,器具和生產(chǎn)工藝推動(dòng)著人類(lèi)歷史發(fā)展.人類(lèi)歷史“三期論”:1836年,克里斯蒂安?于恩森?湯姆森提出了“三期論”,根據(jù)人類(lèi)制作工具的材料,將人類(lèi)歷史分為三個(gè)時(shí)期,即“石器時(shí)代”、“青銅時(shí)代”和“鐵器時(shí)代”.陶器雖得到廣泛運(yùn)用,但作為容器并非主要生產(chǎn)工具,未能獨(dú)立“引領(lǐng)”一個(gè)時(shí)代,不過(guò)制陶工藝促進(jìn)了冶金、鑄造、鍛造等制造工藝的發(fā)展.圖表1:史學(xué)“三期論”將人類(lèi)歷史分為石器時(shí)代、青銅時(shí)代和鐵器時(shí)代時(shí)期時(shí)間區(qū)間概況石器時(shí)代*巨今約300萬(wàn)年-距今約4000年非洲是迄今為止發(fā)現(xiàn)年代最早的人類(lèi)化石和石器文化的地區(qū);舊石器時(shí)代中期以前,原始社會(huì)時(shí)期人類(lèi)的生產(chǎn)活動(dòng)往往受到自然條件的極大限制,制造石器一般就地取材,從附近的河灘上或者從熟悉的巖石區(qū)揀拾石塊,打制成合適的工具;西亞、北非和歐洲步入新石器時(shí)代校早,考古研究也較深入;中國(guó)距今100萬(wàn)年前的舊石器文化有西侯度、元謀債人、愛(ài)河、藍(lán)田猿人等遺址;中國(guó)大約在距今1萬(wàn)年左右進(jìn)入新石器時(shí)代,著名遺址有黃河中下游的半坡遺址、大汶口遺址和長(zhǎng)江中下游河姆渡遺址。青銅時(shí)代約公元前4000年-公元初年伊朗南部、土耳其和美索不達(dá)米業(yè)一帶在公元前4000-前3000年已使用青銅器;中國(guó)在約公元前3000年進(jìn)入青銅時(shí)代,輝煌于商周時(shí)期。鐵器時(shí)代約公元前1400年受制于礦石開(kāi)采和冶煉技術(shù),人類(lèi)最早利用隕鐵鍛造鐵器,當(dāng)人們?cè)谝睙捛嚆~的基礎(chǔ)上逐漸掌握了冶煉鐵的技術(shù)之后,鐵器時(shí)代就到來(lái)了。鐵器的硬度超過(guò)青銅器,可以提高作戰(zhàn)效率,在日常生活中可以提高工作效率,促進(jìn)生產(chǎn)力發(fā)展。青銅的成本高,主要用于兵器和禮樂(lè)器,只有國(guó)家大事才可以使用,而地殼中鐵元素的豐度遠(yuǎn)超過(guò)銅元素,鐵礦的分布非常廣闊,豐富的鐵礦資源為鐵器的生產(chǎn)提供了原材料,使鐵器生產(chǎn)的成本降低。資料來(lái)源:信達(dá)證券研發(fā)中心整理石器、青銅器、陶器的應(yīng)用奠定了鍛造工藝與鐵器應(yīng)用的條件.石器使用過(guò)程中對(duì)原材料的挖掘促進(jìn)金屬的發(fā)現(xiàn)。據(jù)考古發(fā)現(xiàn),約在250萬(wàn)年前,東非出現(xiàn)了最初的人類(lèi),其一大特點(diǎn)是開(kāi)始制造并使用打制石器,人類(lèi)也進(jìn)入了舊石器時(shí)代。最早約在公元前1萬(wàn)年,人類(lèi)開(kāi)始制造并使用磨制石器,并進(jìn)入了新石器時(shí)代.在采石過(guò)程中,人類(lèi)發(fā)現(xiàn)了純的金屬.由于金、銀、銅具有相對(duì)惰性的化學(xué)性質(zhì),最先被人類(lèi)發(fā)現(xiàn)并使用。大約公元前9000年,人類(lèi)開(kāi)始鍛造純銀和純銅,前期的鍛造品主要以小型裝飾品為主,后期隨著純金屬增多,也開(kāi)始鍛造一些工具,主要以純銅為主.但在那個(gè)時(shí)代,石器依然是主導(dǎo)性生產(chǎn)工具,鍛造的純金屬工具量非常少.無(wú)論如何,鍛造自然金屬的活動(dòng)豐富了人類(lèi)對(duì)金屬的認(rèn)識(shí)。圖表2:世界最早的石器一一非洲肯尼亞西土卡納附近 困表3:中國(guó)最早的青銅器一一甘肅馬家窯文化青銅小刀資料來(lái)源:大及孝才,信達(dá)證豕研發(fā)中心 資料來(lái)源:澎湃新聞,信達(dá)證券研發(fā)中心

陶窯的出現(xiàn)提供了高溫和還原性氣氛,促進(jìn)冶金業(yè)發(fā)展.制陶業(yè)的發(fā)展為鍛造鋪墊了先決條件。早在舊石器時(shí)代,人類(lèi)除了打磨石器作為工具之外,還發(fā)展出了另一項(xiàng)技能——制陶,伴隨陶器制造所產(chǎn)生的陶窯,早在公元前6000年就可以達(dá)到900攝氏度以上的高溫,并提供了CO還原性氣氛.人類(lèi)早期使用的燃質(zhì)主要是木材,在氧氣不充分的環(huán)境下,木材高溫燃燒所產(chǎn)生的氣態(tài)CO可以將黏土中紅色的氧化鐵(FezCh)還原成黑色的四氧化三鐵(Fe3O4).冶金的發(fā)現(xiàn)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,人類(lèi)從用石器做飾品到提煉出第一顆純銅用了五六千年的時(shí)間。鉆井技術(shù)拓寬了金屬采集渠道.古人為了飲水的需要,發(fā)展出了鑿井技術(shù).礦石作為石材,一般儲(chǔ)藏于石質(zhì)山和地下巖,而鑿井技術(shù)賦予了人類(lèi)地下采礦的能力;冶金技術(shù)的發(fā)展也極大提高了人類(lèi)上山下地找礦的熱情。圖表4:“三期”歷史演繹為鍛造工藝鋪墊了金屬材料、高溫條件等基礎(chǔ)技術(shù)條件石器相關(guān)制陶相關(guān)開(kāi)始用火▼發(fā)明陶窯發(fā)現(xiàn)礦方鑄造成熟鍛造相關(guān)1ft造成熟<鑄造定型勢(shì)造相關(guān)鍛造相關(guān)制陶相關(guān)實(shí)現(xiàn)還原性氣氛冶鐵技術(shù)發(fā)展熱處理技術(shù)誕生開(kāi)始制陶資料來(lái)源:信達(dá)證券研發(fā)中心經(jīng)還原的金屬材料鑿井技術(shù)打制石器磨制石器采石活動(dòng)屬、鐵金銀隕發(fā)備銅石器相關(guān)融土冶銅、錫、鉛發(fā)現(xiàn)青銅模制法實(shí)現(xiàn)而溫圖表4:“三期”歷史演繹為鍛造工藝鋪墊了金屬材料、高溫條件等基礎(chǔ)技術(shù)條件石器相關(guān)制陶相關(guān)開(kāi)始用火▼發(fā)明陶窯發(fā)現(xiàn)礦方鑄造成熟鍛造相關(guān)1ft造成熟<鑄造定型勢(shì)造相關(guān)鍛造相關(guān)制陶相關(guān)實(shí)現(xiàn)還原性氣氛冶鐵技術(shù)發(fā)展熱處理技術(shù)誕生開(kāi)始制陶資料來(lái)源:信達(dá)證券研發(fā)中心經(jīng)還原的金屬材料鑿井技術(shù)打制石器磨制石器采石活動(dòng)屬、鐵金銀隕發(fā)備銅石器相關(guān)融土冶銅、錫、鉛發(fā)現(xiàn)青銅模制法實(shí)現(xiàn)而溫鑄造萌芽鑄造相關(guān)鍛造優(yōu)勢(shì)明顯,順應(yīng)裝備對(duì)于輕量化&高強(qiáng)度的要求鍛鐵強(qiáng)度更高、韌性更強(qiáng)、更經(jīng)濟(jì),推進(jìn)人類(lèi)進(jìn)入鐵器時(shí)代?!鲥戣F強(qiáng)度、韌性高于青銅,更適合冷兵器的制造.鐵本身的韌性與延展性高于銅,通過(guò)對(duì)高溫下鐵塊的反復(fù)鍛打,能增強(qiáng)其材料的強(qiáng)度。同等強(qiáng)度之下,鐵器的韌性遠(yuǎn)優(yōu)

于青銅,青銅時(shí)代的冷兵器多做成刺戳型的短劍,而鐵器時(shí)代的冷兵器開(kāi)始流行用于劈砍的刀.此外,鍛造工藝對(duì)金屬的延展性、韌性要求很高,作為鍛造的主要材料,鐵的發(fā)現(xiàn)與大規(guī)模使用也促進(jìn)了鍛造工藝的發(fā)展.鐵在地殼中鐵含量相對(duì)豐度高于銅,更加經(jīng)濟(jì).地殼當(dāng)中鐵元素豐度大于錫與銅,成本相對(duì)低廉。由于銅本身成本較高,青銅時(shí)代,青銅主要用于禮器和兵器,而無(wú)法完全取代石器成為主要生產(chǎn)工具.鐵器因經(jīng)濟(jì)性完全取代了石器成為主要生產(chǎn)工具,更加促進(jìn)了鍛造工藝的發(fā)展.圖表5:青銅兵器多為短劍資料來(lái)源:CNKI.信達(dá)證券研發(fā)中心圖表6:最早的鐵劍一一西周晚期虢國(guó)國(guó)君虢季墓藏玉柄鐵劍資料來(lái)源:梧桐深說(shuō)'信達(dá)證券研發(fā)中心圖表7:金屬成型工藝大體分為8類(lèi),其中鑄造和鍛造歷史最久,應(yīng)用廣泛資料來(lái)源:CNKI.信達(dá)證券研發(fā)中心圖表6:最早的鐵劍一一西周晚期虢國(guó)國(guó)君虢季墓藏玉柄鐵劍資料來(lái)源:梧桐深說(shuō)'信達(dá)證券研發(fā)中心圖表7:金屬成型工藝大體分為8類(lèi),其中鑄造和鍛造歷史最久,應(yīng)用廣泛資料來(lái)源:信達(dá)證卷研發(fā)中心整理相比鑄造和機(jī)加工,鍛造在零件的完整性、紋理流線、零件的靈活性等方面具有優(yōu)勢(shì).塑性成型通過(guò)改變金屬顯微組織優(yōu)化金屬性能.金屬材料在經(jīng)過(guò)塑性變形后,不但改變了形狀和尺寸,而且其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)和性能隨之發(fā)生了一系列的變化.金屬材料的顯微組織會(huì)發(fā)生明顯的改變,各個(gè)晶粒單中除了出現(xiàn)大量的滑移帶、攣晶帶之外,其晶粒性轉(zhuǎn)給也會(huì)發(fā)生變化,即各個(gè)晶粒將沿著變形的方向被拉長(zhǎng)或壓扁,金屬內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化,進(jìn)而優(yōu)化金屬的性能。

鍛造還提供其他金屬加工工藝無(wú)法比擬的結(jié)構(gòu)完整性.鍛造的主要原材料為金屬棒料、鑄錠等.這些原材料在其冶煉、澆注和結(jié)晶過(guò)程中,不可避免的會(huì)產(chǎn)生氣孔、縮孔和樹(shù)枝狀晶等缺陷,因而,鑄造工藝很難制造出能勝任需要承受沖擊或交變應(yīng)力的工作環(huán)境的零部件(例如傳動(dòng)主軸、齒圈、連桿、軌道輪等)。鍛造消除了會(huì)削弱金屬零件的內(nèi)部空隙和氣穴。通過(guò)分散合金或非金屬的偏析,鍛造可提供優(yōu)異的化學(xué)均勻性.可預(yù)測(cè)的結(jié)構(gòu)完整性降低了零件檢查的要求,簡(jiǎn)化了熱處理和機(jī)加工,并確保了在現(xiàn)場(chǎng)負(fù)載條件下的最佳零件性能。鍛造的晶粒特性決定鍛造件的方向韌性.通過(guò)在嚴(yán)格條件下使加熱的金屬機(jī)械變形,鍛造可以使粗大晶粒細(xì)化,得到致密的金屬組織,進(jìn)而得到可預(yù)測(cè)的晶粒尺寸和流動(dòng)特性。在實(shí)際操作中,通過(guò)對(duì)鍛件進(jìn)行預(yù)加工,可以改善鑄錠的樹(shù)枝狀結(jié)構(gòu)并消除孔隙,提高鍛件的力學(xué)性能。這種品質(zhì)轉(zhuǎn)化為卓越的冶金和機(jī)械品質(zhì),并在最終零件中提供更好的方向韌性。鍛造件擁有最佳的金屬紋理流線.鍛造是在加壓設(shè)備及工(模)具的作用下,使坯料或鑄錠產(chǎn)生局部或全部的塑性變形,以獲得一定幾何尺寸、形狀的零件(或毛坯)并改善其組織和性能的加工方法.金屬材料經(jīng)過(guò)鍛造加工后,形狀、尺寸穩(wěn)定性好,組織均勻,纖維組織合理,具有最佳的綜合力學(xué)性能.圖表8:鍛造實(shí)為一種塑性形變資料來(lái)淳:《金屬材料及其■強(qiáng)韌化》,信達(dá)證養(yǎng)研發(fā)中心工藝名稱(chēng)蚊理流或比校圖表8:鍛造實(shí)為一種塑性形變資料來(lái)淳:《金屬材料及其■強(qiáng)韌化》,信達(dá)證養(yǎng)研發(fā)中心工藝名稱(chēng)蚊理流或比校蚊理流線特點(diǎn)像造三三二 q"jr三 q自NT紋理流線旨在改善延展性,韌性并增強(qiáng)抗疲勞性機(jī)械加工iiiiiiiitill1111111iiTTI■ -I ?? ,改變輪廓時(shí),單向紋理流線被切斷,露出紋理末端。這使材料更容易疲勞,并且對(duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂更敏感密造鋅鋼通常不具有所需的紋理結(jié)構(gòu)圖表9:鍛造將金屬由粗晶粒變成致密細(xì)小晶粒資料來(lái)源:《金屬材料及其強(qiáng)韌化》.信達(dá)證卷研發(fā)中心圖表10:鍛造、機(jī)械加工、鑄造的優(yōu)缺點(diǎn)工藝名稱(chēng) 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)銀造可以根據(jù)產(chǎn)品需要,實(shí)現(xiàn)可預(yù)測(cè)且均勻的晶粒尺寸和流動(dòng)特性.為最終零件中提供更高的方向韌性。實(shí)現(xiàn)其他金屬加工工藝無(wú)法比擬的結(jié)構(gòu)完整性.可以根據(jù)零件的應(yīng)力、載荷、沖擊要求設(shè)計(jì)鍛造工藝規(guī)程。?需要加溫、鍛造設(shè)備,以及所需模具,制造成本較大。?對(duì)材料要求較高,有一定的應(yīng)用范圍限制,假造性最好的材料是中低碳鋼.?面對(duì)難變形金屬材料,如鈦合金、高溫合金等,需要應(yīng)用較先進(jìn)的鍛造工藝。?對(duì)材料的粒粗比有一定的限制,即:不能無(wú)限制的鍛壓變形。機(jī)械加工較容易實(shí)現(xiàn)高精度,在零部件配合部位有廣泛應(yīng)用,允許根據(jù)精度要求設(shè)計(jì)不同的型面與公差,遵循成本效益原則.便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,便于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)化.設(shè)備要求高,必須使用相應(yīng)的機(jī)床與設(shè)備.屬于減材加工,材料利用率低。破壞了金屬的流線,復(fù)雜型面容易造成零件應(yīng)力集中,更容易金屬疲勞、斷裂??梢陨a(chǎn)影狀復(fù)雜的零件,尤其是復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯.適應(yīng)性廣,工業(yè)常用的金屬材料均可鑄造.廢鋼、廢件、切屑均可作為轆造材料,降低了成本.屬于增材加工,不會(huì)產(chǎn)生大量皮料,材料利用率高.應(yīng)用廣泛,農(nóng)業(yè)機(jī)械中40%-70%、機(jī)床中70%-80%的重量都是鑄件.機(jī)械性能不如鍛件,如組織粗大、存在氣孔等。砂型鑄造中,單件、小批量生產(chǎn),工人勞動(dòng)強(qiáng)度大.鑄件質(zhì)量不穩(wěn)定,工序多,影響因素復(fù)雜,易產(chǎn)生許多缺陷.資料來(lái)源:信達(dá)證卷研發(fā)中心

2.開(kāi)刀闊斧打造重型裝備,大國(guó)競(jìng)爭(zhēng)的必要重器鍛造是工業(yè)時(shí)代兵家必爭(zhēng)之技近代多項(xiàng)理論基礎(chǔ)為鍛造技術(shù)奠基,而1653年帕斯卡原理的發(fā)現(xiàn)和提出,推動(dòng)了人類(lèi)鍛造設(shè)備的發(fā)展與迭代.鍛造技術(shù)以塑性成形原理、金屬學(xué)、摩擦學(xué)為理論基礎(chǔ),同時(shí)涉及傳熱學(xué)、物理化學(xué)、機(jī)械運(yùn)動(dòng)學(xué)等相關(guān)學(xué)科,以各種工藝學(xué),如鍛造工藝學(xué)等,與其它學(xué)科一起支撐著機(jī)器制造業(yè).中國(guó)鍛壓網(wǎng)《世界模鍛壓機(jī)簡(jiǎn)史》一文描述了人類(lèi)模鍛壓機(jī)的發(fā)展歷程。古代人類(lèi)受制于鍛打力量的局限,無(wú)法對(duì)體積較大的工件進(jìn)行鍛造。圖表11:從帕斯卡原理被發(fā)現(xiàn)以來(lái),世界各國(guó)不斷推出壓力更大的液壓鍛造機(jī)帕斯卡原理英國(guó)工程師布拉默

制成第一臺(tái)實(shí)用水壓機(jī)英國(guó)工程師史密斯發(fā)明蒸汽錘鍛壓機(jī)法國(guó)工廠克魯索推出100噸超級(jí)蒸左錘鍛壓機(jī)1653年1795年1861年二戰(zhàn)結(jié)束,美蘇兩國(guó)拆走

德國(guó)的4臺(tái)模鍛液壓機(jī)蘇聯(lián):德國(guó):NKMZ萬(wàn)噸水壓機(jī)

7000噸模鍛液壓機(jī)美國(guó)伯利恒鋼鐵公司萬(wàn)噸自由鍛造水壓機(jī)1877年美國(guó)MESTA為Alcoa建造45000噸、31500噸模鍛液壓機(jī)各一臺(tái)1945帕斯卡原理英國(guó)工程師布拉默

制成第一臺(tái)實(shí)用水壓機(jī)英國(guó)工程師史密斯發(fā)明蒸汽錘鍛壓機(jī)法國(guó)工廠克魯索推出100噸超級(jí)蒸左錘鍛壓機(jī)1653年1795年1861年二戰(zhàn)結(jié)束,美蘇兩國(guó)拆走

德國(guó)的4臺(tái)模鍛液壓機(jī)蘇聯(lián):德國(guó):NKMZ萬(wàn)噸水壓機(jī)

7000噸模鍛液壓機(jī)美國(guó)伯利恒鋼鐵公司萬(wàn)噸自由鍛造水壓機(jī)1877年美國(guó)MESTA為Alcoa建造45000噸、31500噸模鍛液壓機(jī)各一臺(tái)1945年1934年1893年1955年法國(guó)奧伯杜瓦公司從德國(guó)

訂購(gòu)4萬(wàn)噸級(jí)模鍛液壓機(jī)美國(guó)鋁業(yè)翻新45000噸模鍛液壓候攬F(tuán)-35戰(zhàn)斗機(jī)鈦/鋁合金模鍛件訂單2005年2011年法國(guó)奧伯杜瓦特鋼公司向蘇聯(lián)HKM3購(gòu)買(mǎi)6.5萬(wàn)噸模鍛水壓機(jī)蘇聯(lián):建造6萬(wàn)噸以上

的模鍛液壓機(jī)1956年1964年法國(guó)奧伯杜瓦特鋼公司向蘇聯(lián)HKM3購(gòu)買(mǎi)6.5萬(wàn)噸模鍛水壓機(jī)英國(guó)喀麥隆建造的3萬(wàn)噸多模鍛液壓機(jī)投產(chǎn)中國(guó)一重建成3萬(wàn)噸模鍛水壓機(jī)1976年1967年中國(guó)昆侖重工-3萬(wàn)噸模鍛液壓機(jī)

三角防務(wù)4萬(wàn)噸模鍛液壓機(jī)

德陽(yáng)二重£萬(wàn)噸模鍛液壓機(jī)美國(guó)韋伯金屬公司向德國(guó)西馬克集團(tuán)公司訂購(gòu)1臺(tái)6萬(wàn)噸級(jí)540MN下拉式模鍛機(jī)2012年2018年資料來(lái)源:中國(guó)鍛壓網(wǎng),信達(dá)證養(yǎng)研短中心■帕斯卡原理的發(fā)現(xiàn)推開(kāi)了大型鍛造設(shè)備之門(mén).1653年,法國(guó)物理學(xué)家帕斯卡發(fā)現(xiàn)不可壓縮靜止流體中任意一點(diǎn)受外力產(chǎn)生壓強(qiáng)增值后,此壓強(qiáng)增值瞬時(shí)間傳至靜止流體各點(diǎn),并據(jù)此提出了帕斯卡原理運(yùn)用這一原理,可以在同一個(gè)流體系統(tǒng)中連接兩個(gè)活塞,通過(guò)對(duì)小活塞施加小推力,通過(guò)流體中的壓力傳遞,就會(huì)在大活塞中產(chǎn)生較大的推力。帕斯卡原理也因此運(yùn)用在水壓機(jī)之中,為液壓鍛造機(jī)的發(fā)明奠定了基礎(chǔ)。圖表12:帕斯克原理:大活塞放大了在小活塞上施加的力圖表13:英國(guó)謝菲爾德凱勒姆島博物館展示布拉默水壓機(jī)資料來(lái)源:血管資訊,信達(dá)證菊研發(fā)中心 資料來(lái)源:中國(guó)搬壓網(wǎng),信達(dá)證券研發(fā)中心美國(guó)最先制造萬(wàn)噸以上鍛造設(shè)備,大型鍛造設(shè)備備受美、蘇、德、法、捷克斯洛伐克等制造業(yè)強(qiáng)國(guó)重視.1893年,美國(guó)伯利恒鋼鐵公司制造出世界首臺(tái)萬(wàn)噸自由鍛造水壓機(jī),蘇、德隨即跟上步伐.20世紀(jì)初,隨著重型機(jī)械設(shè)備的發(fā)展,水壓機(jī)的噸位迅速提高。在1905年首次出現(xiàn)以油為工作介質(zhì)的油壓機(jī),性能得到進(jìn)一步改善。1934年,前蘇聯(lián)在新克拉瑪托爾斯克重型機(jī)械廠(NKMZ)建成了第一臺(tái)10000噸的水壓機(jī)。同年,德國(guó)研制成功7000噸模鍛液壓機(jī)。此后,德國(guó)在1944年前相繼制造了30000噸模鍛水壓機(jī)1臺(tái)、15000噸模鍛水壓機(jī)3臺(tái).二戰(zhàn)結(jié)束后大國(guó)爭(zhēng)相發(fā)展大型模鍛壓機(jī).1945年二戰(zhàn)結(jié)束后,美、蘇兩國(guó)開(kāi)始意識(shí)到大型模鍛壓機(jī)的重要性,以戰(zhàn)爭(zhēng)賠償?shù)睦碛刹鹱吡说聡?guó)的4臺(tái)模鍛液壓機(jī),美國(guó)拆走2臺(tái)15000噸模鍛液壓機(jī),前蘇聯(lián)拆走15000噸及30000噸模鍛液壓機(jī)各1臺(tái)。這些設(shè)備也成為美、蘇兩國(guó)制造超大型模鍛壓機(jī)的技術(shù)基礎(chǔ)。1947年,國(guó)民黨政府也以戰(zhàn)爭(zhēng)賠償?shù)睦碛蓮娜毡静鸹?臺(tái)1000-3000噸級(jí)水壓機(jī),這些水壓機(jī)作為“戰(zhàn)利品”,后來(lái)成為新中國(guó)鍛造裝備發(fā)展的起點(diǎn).圖表14:美國(guó)伯利恒鋼鐵公司打造世界首臺(tái)萬(wàn)噸自由鍛水壓機(jī)資料來(lái)源:中國(guó)鍛壓網(wǎng),信達(dá)證養(yǎng)研建中心圖表圖表14:美國(guó)伯利恒鋼鐵公司打造世界首臺(tái)萬(wàn)噸自由鍛水壓機(jī)資料來(lái)源:中國(guó)鍛壓網(wǎng),信達(dá)證養(yǎng)研建中心圖表15:美國(guó)MESTA和LOEWY制造的模鍛壓機(jī)資料來(lái)源:中國(guó)鍛壓網(wǎng),信達(dá)證券研發(fā)中心二戰(zhàn)結(jié)束后各國(guó)鍛造設(shè)備得到快速發(fā)展,1950年,美國(guó)開(kāi)始實(shí)施“空軍重型壓機(jī)計(jì)劃”(TheAirForceHeavyPressProgram),決定由聯(lián)邦政府出資建造兩臺(tái)世界最大的45000噸和兩臺(tái)31500噸模鍛壓機(jī)。1955年,美國(guó)梅斯塔(MESTA)重型機(jī)器廠為美國(guó)鋁業(yè)(Alcoa)建造了1臺(tái)45000噸模鍛壓機(jī)和1臺(tái)31500噸模鍛壓機(jī)。同年,美國(guó)勞威(LOEWY)公司也為威曼高登(Wyman-Gordon)建成了1臺(tái)45000噸模

鍛壓機(jī)和1臺(tái)31500噸模鍛壓機(jī).這4臺(tái)大型模鍛壓機(jī)為美國(guó)后來(lái)稱(chēng)霸世界航空工業(yè)奠定了雄厚的基礎(chǔ).這個(gè)時(shí)候捷克斯洛伐克還是以共和國(guó)的形式存在的,還沒(méi)有解體為兩個(gè)獨(dú)立的國(guó)家,1956年,他們成功地在SKODA廠投產(chǎn)了1臺(tái)12000噸的模鍛液壓機(jī)。后來(lái)我國(guó)大躍進(jìn)時(shí)期,為促進(jìn)重工業(yè)發(fā)展,從捷克斯洛伐克進(jìn)口了1臺(tái)12000噸的自由鍛造水壓機(jī),安裝在當(dāng)時(shí)還在籌建中的德陽(yáng)第二重型機(jī)械廠。前蘇聯(lián)為發(fā)展航空工業(yè)大力推進(jìn)鍛造業(yè)發(fā)展.自1957年起,至1964年止,前蘇聯(lián)為發(fā)展航空航天工業(yè),先后建造了6臺(tái)萬(wàn)噸級(jí)以上的模鍛液壓機(jī),其中包括2臺(tái)當(dāng)時(shí)世界最大的75000噸級(jí)的模鍛液壓機(jī)、3臺(tái)30000噸級(jí)的模鍛液壓機(jī)和1臺(tái)15000噸級(jí)的模鍛液壓機(jī),這6臺(tái)的主要建造商是新克拉馬托重型機(jī)器廠(HKM3)、烏拉爾重機(jī)廠(丫3TM)和新西伯利亞重機(jī)廠。其中新克拉馬托重型機(jī)器廠(HKM3),為前蘇聯(lián)建造了兩臺(tái)世界最大的7.5萬(wàn)噸級(jí)模鍛液壓機(jī),分別安裝在古比雪夫鋁廠和上薩爾達(dá)鈦廠.這兩臺(tái)當(dāng)時(shí)世界最大的巨型機(jī)器,總高34.7米,長(zhǎng)13.6米,寬13.3米,基礎(chǔ)深入地下21.9米,總重20500噸。工作臺(tái)尺寸16米x3.5米,采用12缸8柱上傳動(dòng),模具空間凈高4.5米,滑塊行程2000mm。它們是前蘇聯(lián)航空工業(yè)體系的國(guó)寶級(jí)裝備,1991年前蘇聯(lián)解體后,被俄羅斯繼承.該廠現(xiàn)在是俄羅斯最大的鈦合金產(chǎn)品制造商一一上薩爾達(dá)冶金生產(chǎn)聯(lián)合公司(VSMPO-AVISMA).法國(guó)錯(cuò)失鍛造發(fā)展機(jī)遇,航空制造業(yè)發(fā)展受到影響,必須向別國(guó)采購(gòu)鍛壓機(jī)或者鍛壓零件.法國(guó)于1953年分別在伊索公司和Crcout-Loire公司,建造了兩臺(tái)2萬(wàn)噸級(jí)模鍛水壓機(jī),用于制造航空鋁合金鍛件,但卻一直沒(méi)有超過(guò)40000噸的大型模鍛壓機(jī)。1976年,法國(guó)奧伯杜瓦(Aubet&Duval)特鋼公司,向?yàn)蹩颂m新克拉馬托重型機(jī)器廠(HKM3),購(gòu)買(mǎi)了一臺(tái)6.5萬(wàn)噸模鍛水壓機(jī),用于生產(chǎn)鈦合金模鍛件和航空鋁合金模鍛件。圖表16:新克拉馬托重型機(jī)器廠75000噸級(jí)模鍛壓機(jī)資料來(lái)源:中國(guó)鍛壓網(wǎng),信達(dá)證券研發(fā)中心圖表16:新克拉馬托重型機(jī)器廠75000噸級(jí)模鍛壓機(jī)資料來(lái)源:中國(guó)鍛壓網(wǎng),信達(dá)證券研發(fā)中心圖表17:A380主起鍛件是世界最重的抗空鈦合金模鍛件資料來(lái)源:新浪航空,信達(dá)證券研發(fā)中心整理2005年,法國(guó)奧伯杜瓦公司,又從德國(guó)辛北爾康普集團(tuán)(Siempelkamp,1883年成立),訂購(gòu)了一臺(tái)4萬(wàn)噸級(jí)模鍛液壓機(jī)。但是受限于加工能力,歐洲空中客車(chē)公司制造A380大型客機(jī)時(shí),用的起落架鈦合金構(gòu)件,仍然需要送到俄羅斯的7.5萬(wàn)噸級(jí)模鍛機(jī)上去加工。A380客機(jī)的兩個(gè)六輪三軸小車(chē)式主起落架,承重超過(guò)590噸,要求壽命達(dá)到60000個(gè)起落架次;采用Ti-1023鈦合金鍛造,長(zhǎng)度達(dá)4.255米,重達(dá)3210公斤。這是目前世界最重的航空鈦合金模鍛件。

新世紀(jì)美國(guó)仍為航空航天先進(jìn)鍛造做努力.2005年,美國(guó)鋁業(yè)收購(gòu)了俄羅斯薩馬拉冶金廠的75000噸級(jí)模鍛液壓機(jī),薩馬拉冶金廠就是前蘇聯(lián)解體前的古比雪夫鋁廠。2001年,美國(guó)加州舒爾茨鋼廠就成功建造了1臺(tái)40000噸級(jí)的模鍛壓機(jī).然而這并不能滿(mǎn)足快速發(fā)展的美國(guó)航空工業(yè)。投資1.1億美元翻新1955年在俄亥俄州克利夫蘭工廠建成的45000噸模鍛壓機(jī).2015年,位于美國(guó)洛杉磯市的韋伯金屬公司(WeberMetals)向德國(guó)西馬克集團(tuán)梅爾公司訂購(gòu)了1臺(tái)60000噸級(jí)540MN下拉式液壓模鍛機(jī).圖表18:美國(guó)鋁業(yè)翻新4.5萬(wàn)噸模鍛水壓機(jī)承接F-35訂單圖表19:F-15戰(zhàn)斗機(jī)后機(jī)身發(fā)動(dòng)機(jī)段隔艙框架的鈦合金胚料資料來(lái)源:中國(guó)倭壓網(wǎng),信達(dá)證齊研挺中心2.2我國(guó)鍛造工業(yè)發(fā)展定位高,發(fā)展快我國(guó)鍛造工業(yè)起步校晚,鍛造工藝及設(shè)備制造工藝經(jīng)歷了數(shù)十年的發(fā)展.從修復(fù)安裝日本戰(zhàn)后陪產(chǎn)20MN自由鍛造機(jī),到目前在精密模鍛、等溫模鍛領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先,歷經(jīng)艱辛。自建國(guó)至今,我國(guó)自由錘鍛呈現(xiàn)從蒸汽動(dòng)力向電業(yè)驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力轉(zhuǎn)型,自由鍛造液壓機(jī)逐漸快速化、聯(lián)動(dòng)化;模鍛錘從氣動(dòng)逐漸轉(zhuǎn)向電液驅(qū)動(dòng),螺旋壓力機(jī)日漸離合器式電動(dòng)化,模鍛液壓機(jī)得到了長(zhǎng)足發(fā)展,為精密模鍛和等溫模鍛的發(fā)展創(chuàng)造了國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。1967年,中國(guó)第一重型機(jī)器廠建成亞洲最大的30000噸級(jí)模鍛水壓機(jī),裝備重慶西南鋁加工廠(冶金部112廠).該機(jī)于1973年9月投產(chǎn),井服役至今,對(duì)于提高我國(guó)特種高強(qiáng)度合金鍛件加工能力,做出重要貢獻(xiàn),被譽(yù)為中國(guó)工業(yè)“四大國(guó)寶”之一。停滯40年后迎來(lái)新一輪快速發(fā)展.我國(guó)自1973年投產(chǎn)第1臺(tái)30000噸級(jí)的模鍛壓機(jī)后,停滯了將近40年,2003年,中國(guó)工程院師昌緒院土,組織了由全國(guó)31個(gè)企事業(yè)單位,包括航空、機(jī)械、冶金、教育等部門(mén)的五位院士和17位專(zhuān)家,組成了《發(fā)展我國(guó)大型鍛壓裝備研究一一建設(shè)8萬(wàn)噸模鍛液壓機(jī)及其配套設(shè)備》咨詢(xún)組,再次向國(guó)家建議:在“十一五”期間建造一臺(tái)8萬(wàn)噸級(jí)模鍛液壓機(jī),和一臺(tái)1.5萬(wàn)噸難變形合金擠壓機(jī),以使我國(guó)盡快獲得鈦合金、高溫合金、超高強(qiáng)度合金鋼大型整體精化模鍛件的制造能力。2007年11月15日,國(guó)家發(fā)改委最終批復(fù),同意中國(guó)二重集團(tuán),聯(lián)合中南大學(xué)、燕山大學(xué)、西安重型機(jī)械研究院等單位,設(shè)計(jì)制造8萬(wàn)噸級(jí)模鍛壓機(jī),項(xiàng)目總投資15.17億元,其中企業(yè)自籌3.03億元,申請(qǐng)國(guó)家撥款4億元,申請(qǐng)銀行貸款8億元。規(guī)劃年產(chǎn)航空、電力、石化等鈦/鋁合金模鍛件1.5萬(wàn)件,重約1.34萬(wàn)噸。

圖表20:我國(guó)自由鍛、模鍛發(fā)展歷程工藝和臭1949~1960s1970s1980s1990s2000s2010s2020s趨勢(shì)自由自由假?小型(750KG以下)-*中大型(1T~8T)蒸汽動(dòng)力一電液發(fā)動(dòng)自由俊逸液壓機(jī)修復(fù)安裝了日本戰(zhàn)后賠償?shù)?0MN自由鍛水壓機(jī)全國(guó)自由鍛造水壓機(jī)總數(shù)由1957年的14臺(tái)增加到55臺(tái)一重150MN、二重160MN、上重165MN等萬(wàn)噸以上的液壓機(jī)分別投產(chǎn);約有100多個(gè)企業(yè)擁有8~185MN自由鍛液壓機(jī)達(dá)200臺(tái)以上。在我國(guó)大型自由鍬液壓機(jī)數(shù)量和鍛造能力已居世界首位快速化裂動(dòng)化模債絳-63kJ液壓對(duì)擊錘--125KJ全液驅(qū)動(dòng)程控模俄鋒400kJ全液壓模墩錘-氣功一電液發(fā)動(dòng)熱模WL壓力機(jī)沈重、一重、太重等廠家生產(chǎn)帶象鼻式副滑塊的SP型熱模維壓力機(jī)引進(jìn)德國(guó)EUMUCO公司120MN楔式壓力機(jī)引進(jìn)德國(guó)EUMUCO公司160?1250MN熱模鍛壓力機(jī)技術(shù)--桂林福達(dá)重工依造一次新上140MN、125MN、80MN、63MN熱模俄生產(chǎn)線造價(jià)吊去,設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,雷妻有枝高的隼修水平螺超壓力機(jī)1993年國(guó)內(nèi)第一臺(tái)16MN離合器式螺旋壓力機(jī)由青島青俊制造黎明進(jìn)口31.5MN直驅(qū)式電動(dòng)螺旋壓力機(jī),商挑進(jìn)O50MN電動(dòng)螺旋壓力機(jī),都用于發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的假造使用量最大的是J53型雙女摩擦壓力機(jī),數(shù)量約6000臺(tái)離合葬式電動(dòng)化模債液壓機(jī)中國(guó)二直:800MN世界最大的模俄液壓機(jī);三角防務(wù):400MN世界最大精密模俄液壓機(jī)三角防務(wù):300MN世界最大的等溫模債液壓機(jī)精密模俄等溫模債資料來(lái)源:蔣鵬《我國(guó)鍛造技術(shù)裝備60年的進(jìn)步與發(fā)展》,信達(dá)證摹研發(fā)中心2010年前后我國(guó)爆發(fā)式地研制了多臺(tái)大型壓機(jī),僅2012年建成的就有30000噸(昆侖重工)、40000噸(三角航空)、80000噸(德陽(yáng)二重)模鍛壓機(jī)各一臺(tái).2012年3月3日,中國(guó)首臺(tái)40000噸級(jí)模鍛液壓機(jī),在西安閻良三角航空科技有限責(zé)任公司進(jìn)行熱試車(chē),并順利鍛造出首個(gè)大型盤(pán)類(lèi)件產(chǎn)品。該機(jī)是目前世界最大的單缸模鍛液壓機(jī),采用鋼絲纏繞預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。圖表21:我國(guó)大型液壓鍛造壓機(jī)昆侖重工300MN模鍛水壓機(jī) 三角防務(wù)300MN等溫模鍛壓機(jī)昆侖重工300MN模鍛水壓機(jī) 三角防務(wù)300MN等溫模鍛壓機(jī)三角防務(wù)400MN模鍛壓機(jī)德陽(yáng)二重800MN模鍛壓機(jī)資料來(lái)源:中國(guó)鍛壓網(wǎng),信達(dá)證券研發(fā)中心我國(guó)鍛造設(shè)備躋身世界一流.2013年,德陽(yáng)二重自主研制世界最大的8萬(wàn)噸級(jí)模鍛液壓機(jī)投產(chǎn),一舉打破了前蘇聯(lián)保持了51年的世界紀(jì)錄,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)鍛造產(chǎn)品從高端向頂級(jí)的跨越,關(guān)鍵大型鍛件受制于國(guó)外的時(shí)代徹底結(jié)束.這臺(tái)8萬(wàn)噸級(jí)模鍛液壓機(jī),地上高27米、地下15米,總高42米,設(shè)備總重2.2萬(wàn)噸,2018年,C919大飛機(jī)的最大、最復(fù)雜的關(guān)鍵承力鍛件——主起外筒實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,就是這臺(tái)80000噸級(jí)的模鍛液壓機(jī)完成的。圖表22:二重萬(wàn)航,8萬(wàn)噸壓機(jī)搬造C919圖表22:二重萬(wàn)航,8萬(wàn)噸壓機(jī)搬造C919起落架主起外筒資料來(lái)源:紅星新聞,信達(dá)證券研坡中心圖表23:二重萬(wàn)航8萬(wàn)噸鍛壓機(jī)鍛造C919主起活塞桿資料來(lái)源:紅星新聞.信達(dá)證率研發(fā)中心目前世界上擁有4萬(wàn)噸級(jí)以上模鍛壓機(jī)的國(guó)家,只有中國(guó)、美國(guó)、俄羅斯和法國(guó)。巨型模鍛液壓機(jī),是象征重工業(yè)實(shí)力的國(guó)寶級(jí)戰(zhàn)略裝備,是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)實(shí)力和軍工能力的重要標(biāo)志,世界上能研制的國(guó)家屈指可數(shù).我國(guó)擁有超前的模鍛液壓機(jī)技術(shù)儲(chǔ)備.清華大學(xué)已研發(fā)出16萬(wàn)噸模鍛液壓機(jī),是俄羅斯7.5萬(wàn)噸壓機(jī)的2倍多、美國(guó)4.5萬(wàn)噸的3.5倍多。

3.我國(guó)鍛造工業(yè)體系完整、發(fā)展快、壁壘高我國(guó)現(xiàn)已形成較為完整的鍛造工業(yè)體系我國(guó)鍛造工業(yè)體系較為完善.我國(guó)鍛造工業(yè)體系目前已經(jīng)基本滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、國(guó)防建設(shè)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的需要,行業(yè)繼續(xù)保持全球最大的鍛造行業(yè)發(fā)展規(guī)模,并已具備支撐“走出去”戰(zhàn)略布局的能力.我國(guó)鍛造工業(yè)現(xiàn)已覆蓋航空、航天、航海、風(fēng)電、石化、汽車(chē)、醫(yī)療、重型設(shè)備等等多個(gè)領(lǐng)域。鍛造行業(yè)的上游行業(yè)主要為各類(lèi)金屬材料冶煉企業(yè),如碳鋼、不銹鋼、合金鋼、高溫合金、鈦合金、鋁合金等,上游原材料的供應(yīng)能力和技術(shù)水平直接影響鍛造行業(yè)的發(fā)展水平.鍛造行業(yè)的下游行業(yè)為各類(lèi)裝備制造企業(yè),應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛.如航空、航天、船舶、電力(風(fēng)電、核電、水電、火電)、石化、鐵路及其他機(jī)械行業(yè)。圖表24:鍛造行業(yè)上游是各類(lèi)金屬材料冶煉企業(yè),下游是各類(lèi)裝備制造業(yè)上游行業(yè)碳鋼安陽(yáng)銅快寶鋼股份鞍鋼般份華菱鋼鐵不銹鋼中國(guó)一重天山鋁業(yè)擾幀將鋼浙江大隆皆:目r^j/nn口aiz鋼研高納圖南股份臺(tái)海核電西部起導(dǎo)中信掙鋼久立特材鈦合金上游行業(yè)碳鋼安陽(yáng)銅快寶鋼股份鞍鋼般份華菱鋼鐵不銹鋼中國(guó)一重天山鋁業(yè)擾幀將鋼浙江大隆皆:目r^j/nn口aiz鋼研高納圖南股份臺(tái)海核電西部起導(dǎo)中信掙鋼久立特材鈦合金撫順特鋼西部趣導(dǎo)寶鈦般伶西部材料tacziiiz中國(guó)鋁業(yè)南山鋁業(yè)鍛造工業(yè)軍用:8■州安大4汨萬(wàn)航杭宇科技派克新材倏西宏遠(yuǎn)三角防務(wù)K.W:以上軍用企業(yè)英國(guó)DONCASTERS公司英國(guó)FIRTHRIXSON公司墨西哥FRISA公司軍用規(guī)船做件:貴州安大除由宏遠(yuǎn)杭宇科技派克新材民用艇船鍛件:寶鼎科技通裕工工派克新林中環(huán)海陸中國(guó)一重通裕農(nóng)工金雷股份海鍋般份旗克新材新疆取貴州安大帙西宏遠(yuǎn)航宇科技派克新村西南鋁業(yè)恒泗股份逋裕史工寶鼎科技游輛股份航空14k中航西飛中航沈飛航發(fā)動(dòng)力中國(guó)商飛航天Ilk航天科技集團(tuán)航天科工集團(tuán)船舶丁業(yè)一干乖變工一中船集留雙良集⑷振華集團(tuán)力業(yè)上海電'東方電氣石化T業(yè)中石化資料來(lái)源:WIND,派克新材招股書(shū).信達(dá)證券研發(fā)中心我國(guó)鍛造企業(yè)數(shù)量眾多,中低端競(jìng)爭(zhēng)激烈而高端鍛造一片藍(lán)海.大部分鍛造企業(yè)主要從事普通碳鋼、合金鋼、不銹鋼材料等鍛件的生產(chǎn),對(duì)高溫合金、鈦合金、鋁合金、鎂合金等特種合金材料的加工能力整體不足、產(chǎn)品技術(shù)含量及附加值相對(duì)較低、工藝水平相對(duì)落后。3.2我國(guó)鍛造“十三五”期間發(fā)展迅速我國(guó)鍛造工業(yè)在“十三五”期間的迅速發(fā)展得益于全球經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的發(fā)展.全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,尤其是互聯(lián)網(wǎng)、數(shù)字化和信息化技術(shù)的發(fā)展,帶來(lái)了鍛造行業(yè)格局的大變化;我國(guó)節(jié)能環(huán)保要求的日益深入,航空航天、高端裝備、新能源汽車(chē)、就道交通等領(lǐng)域輕量化高效化發(fā)展日新月異,鍛造原材料從普通鋼材向高強(qiáng)度鋼材發(fā)展,從黑色金屬向有色金屬發(fā)展,

鍛造工藝取得很大進(jìn)步?!笆濉逼陂g我國(guó)鍛造產(chǎn)量逐年增長(zhǎng)。自2015年后,我國(guó)鍛件產(chǎn)量整體呈現(xiàn)持續(xù)增長(zhǎng)趨勢(shì),到2019年達(dá)到1198.4萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)5.04%;2020年中國(guó)鍛件產(chǎn)量達(dá)到1349.2萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)12.58%。從鍛件產(chǎn)量看,目前我國(guó)已經(jīng)成為全球第一的鍛造大國(guó)并持續(xù)領(lǐng)先。圖表25:2013-2020年我國(guó)鍛件產(chǎn)量整體呈現(xiàn)上升趨勢(shì)■產(chǎn)量(萬(wàn)噸)一增長(zhǎng)率(%)1,6001.4001,2001,000800600400200「3% 13% 13T.2一81 Zl52.8\12081 1198.4 1,6001.4001,2001,000800600400200「3% 13% 13T.2一81 Zl52.8\12081 1198.4 ?.1002 1005.4 1016.8/ 5% /IMm15%10%5%0%-5%-10%20132014201520162017201820192020飛料來(lái)源:《中國(guó)鍛造行業(yè)“十四五”發(fā)展綱要》,產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng),信達(dá)證券研發(fā)中心“十三五”期間我國(guó)模鍛件產(chǎn)量年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)8.08%.我國(guó)模鍛件產(chǎn)量自2017年起增速開(kāi)始下滑,2019年我國(guó)模鍛件產(chǎn)量出現(xiàn)下降,而2020年模鍛件產(chǎn)量又以14%的增速一路飆升至885萬(wàn)噸?!笆濉逼陂g我國(guó)汽車(chē)模鍛件產(chǎn)量年復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)6.78%.汽車(chē)模鍛件是我國(guó)模鍛行業(yè)主要生產(chǎn)產(chǎn)品,2017-2019年我國(guó)汽車(chē)模鍛件產(chǎn)量與汽車(chē)產(chǎn)量走勢(shì)保持一致,均呈下降態(tài)勢(shì),2020年開(kāi)始回升,并創(chuàng)下2015年以來(lái)新高,2020年汽車(chē)模鍛件產(chǎn)量為584萬(wàn)噸,較2019年的489萬(wàn)噸同比增長(zhǎng)19.4%,占模鍛件總產(chǎn)量的66.0%。相比于2016年及以前,汽車(chē)模鍛件在模鍛件中的占比有所下降.由2016年的72%降至2020年的66%,相應(yīng)的結(jié)構(gòu)空間被航空、航天等大型部件的高端模鍛所替代。圖表26圖表26:鍛件產(chǎn)量整體呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)圖表27:汽車(chē)模鍛件產(chǎn)量及占比■產(chǎn)量(萬(wàn)噸)一增長(zhǎng)率(%) ■產(chǎn)量(萬(wàn)噸)一增長(zhǎng)率(%) ■產(chǎn)量(萬(wàn)噸)一增長(zhǎng)率(%)—占比(%)2015 2016 2017 2018 2019 2020 2015 2016 2017 2018 2019 2020資料來(lái)源:《中國(guó)俄造行業(yè)稹十舊五”發(fā)展綱要》,產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng),信達(dá)證券研版中心資料來(lái)源:《中國(guó)鍛造行業(yè)“十四五”發(fā)展綱要》,產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng),信達(dá)證券研發(fā)中心我國(guó)自由鍛產(chǎn)量于2016年顯著下降,2017-2020年間年復(fù)合增長(zhǎng)率8.7%.2020年我國(guó)自由鍛件產(chǎn)量達(dá)到464.2萬(wàn)噸,較2019年同比增長(zhǎng)10%.隨著國(guó)防軍工與抗空航天事業(yè)的發(fā)展,我國(guó)環(huán)鍛件的市場(chǎng)需求持續(xù)增加,2017-2020年間年復(fù)合增長(zhǎng)率14.4%。2020年實(shí)現(xiàn)124.7萬(wàn)噸產(chǎn)量,較2019年同比增長(zhǎng)62%,占自由鍛件產(chǎn)量比例為27%.環(huán)鍛屬于高端鍛造工藝,主要應(yīng)用于航空發(fā)動(dòng)機(jī)、航天裝備,隨著我國(guó)軍用飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的列裝、民用航空發(fā)動(dòng)機(jī)國(guó)產(chǎn)化以及航天事業(yè)的快速發(fā)展,未來(lái)我國(guó)環(huán)鍛件市場(chǎng)有望提速發(fā)展。圖表28:自由鍛件產(chǎn)量整體呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì) 圖表29:2015年后我國(guó)環(huán)鍛件產(chǎn)量及占比產(chǎn)量(萬(wàn)噸)一增長(zhǎng)率(%)產(chǎn)量(萬(wàn)噸)一增長(zhǎng)率(%)——產(chǎn)量(萬(wàn)噸)一增長(zhǎng)率(%)產(chǎn)量(萬(wàn)噸)一增長(zhǎng)率(%)——占比(%)2015 2016 2017 2018 2019 2020 2015 2016 2017 2018 2019 2020資料來(lái)源:《中國(guó)鍛造行業(yè)“十四五”發(fā)展綱要》、產(chǎn)業(yè)信息資料來(lái)源:《中國(guó)鍛造行業(yè)“十四五''發(fā)展綱要》,產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng),網(wǎng).信達(dá)證券研發(fā)中心怡達(dá)證券研發(fā)中心我國(guó)鍛造產(chǎn)品登入國(guó)際一流.如民用核電大型鍛件、大飛機(jī)的起落架、承力框、燃?xì)廨啓C(jī)渦輪盤(pán)鍛件、快堆支撐環(huán)鍛件、核電鍛造泵殼的國(guó)產(chǎn)化等等,展示了“十三五”期間鍛造行業(yè)發(fā)展的實(shí)際水平.鍛造設(shè)備大型化、自動(dòng)化、數(shù)字化和信息化充分得到發(fā)展。如大型電動(dòng)螺旋壓力機(jī)、大型熱模鍛壓機(jī)、大型模鍛液壓機(jī)、大型摩擦壓力機(jī)及大型輾環(huán)機(jī)、大型自由鍛液壓機(jī)數(shù)量不斷增加,生產(chǎn)線周邊配套裝備的自動(dòng)化程度明顯上升.圖表30:我國(guó)鍛造設(shè)備大型化、自動(dòng)化、數(shù)字化和信息化充分得到發(fā)展大型電動(dòng)螺旋壓力機(jī) 大型熱模鍛壓機(jī) 大型模鍛液壓機(jī)大型摩擦壓力機(jī) 大型S8環(huán)機(jī) 大型自由鍛液壓機(jī)資料來(lái)源:信達(dá)證券研發(fā)中心箜理“十三五”期間,鍛造在工藝技術(shù)及裝備技術(shù)方面取得了較大的突破.面對(duì)激烈的全球化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng),企業(yè)管理的內(nèi)涵已從生產(chǎn)能力的提升轉(zhuǎn)向以提質(zhì)、增效、降本為主的內(nèi)生動(dòng)力變革。產(chǎn)品、工藝技術(shù)、模具和裝備技術(shù)都產(chǎn)生了較大的突破。鍛造產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)多元化、復(fù)合化,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)整體化、模塊化;工藝技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了材料高強(qiáng)化、輕量化、多樣化,正在向“控形”、“控性”、沖鍛結(jié)合等復(fù)合化工藝發(fā)展;模具和裝備技術(shù)正朝著自動(dòng)化、數(shù)字化、信息化方向發(fā)展。圖表31:“十三五”期間鍛造行業(yè)工藝技術(shù)取得長(zhǎng)足進(jìn)步技術(shù)種類(lèi)具體技術(shù)41城具體技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)城大鍛件關(guān)鍵技術(shù)特大型鋼錠的均質(zhì)度及純凈度控制技術(shù)雙真空鋼錠(鋼包爐真空精煉加鑄錠真空澆注)冶煉能力達(dá)到700t;國(guó)內(nèi)采用“銅坯構(gòu)筑技術(shù)”制造大型鍛件毛坯取得進(jìn)展特大型支承輻;石化反應(yīng)容器;核電特種鍛造技術(shù)大型異形復(fù)雜件的仿形鍛造技術(shù);超大截面構(gòu)件高效壓實(shí)技術(shù);大型管板中心壓應(yīng)力控制的半模鍛技術(shù);大型奧氏體不銹鋼防開(kāi)裂與組織細(xì)化的鍛造技術(shù)華龍一號(hào)水室封頭;主泵泵殼俄件;“三代”華龍一號(hào)主管道制造大型飯件組織性能控制技術(shù)大型俄件鍛后熱處理應(yīng)力控制技術(shù);大型飯件細(xì)化晶技術(shù);大型鍛件性能熱處理加熱與淬火應(yīng)力控制技術(shù);大型俄件分區(qū)回火熱處理技術(shù);大俄件熱處理工裝設(shè)計(jì)技術(shù)大型軸類(lèi)鍛件;大厚壁封頭類(lèi)鍛件;特大厚壁管板;超大尺寸筒體大型法蘭(環(huán)形)俄件技術(shù)企業(yè)制造大型鍛件的能力大幅提升;近16m直徑大型法蘭飯件填補(bǔ)了世界空白;海上風(fēng)電;核電中小型模鍛件有色金屬鍛造工藝械件部分替代了焊接、粉末冶金產(chǎn)品;實(shí)現(xiàn)汽車(chē)飯件成形領(lǐng)域工藝基本國(guó)產(chǎn)化;有色金屬鍛件比例加大;鍛造鋁合金輕量化技術(shù);欽合金鍛造技術(shù)航空航天工業(yè);規(guī)船與兵器工業(yè);石化行業(yè);高鐵車(chē)輛;醫(yī)用人造關(guān)節(jié)中小型模鍛工藝高精模具設(shè)計(jì)制造技術(shù)廣泛運(yùn)用;近凈成形工藝廣泛運(yùn)用;高壓共抗技術(shù)廣泛運(yùn)用;鐘形殼精鍛技術(shù)廣泛運(yùn)用;電機(jī)爪極生產(chǎn)技術(shù)世界領(lǐng)先汽車(chē)制造工業(yè)資料來(lái)源:《中國(guó)鍛造行業(yè)“十四五”發(fā)展綱要》,信達(dá)證券研發(fā)中心3.3政策紅利賦予鍛造工業(yè)超高定位基于鍛造行業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的基礎(chǔ)地位,改革開(kāi)放以來(lái),政府和行業(yè)主管部門(mén)在政策上均給予了大力支持.由于鍛造工業(yè)介于產(chǎn)業(yè)鏈的中間位置,面向的是高端裝備制造業(yè),其上游的高端材料行業(yè)和下游的高端裝備制造業(yè)均享受多項(xiàng)國(guó)家政策支持,這些政策促進(jìn)了整個(gè)行業(yè)多向、協(xié)同發(fā)展.2006年,國(guó)務(wù)院發(fā)布《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展綱要(2006年-2020年)》,提出“開(kāi)發(fā)大型及特殊零部件成形及加工技術(shù)”。2011年,國(guó)務(wù)院發(fā)布《工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)“十二五”規(guī)劃》明確“加強(qiáng)鑄、鍛、焊、熱處理和表面處理等基礎(chǔ)工藝研究”、“推進(jìn)精密工模具的創(chuàng)新發(fā)展”;國(guó)家發(fā)改委、科技部、工信部、商務(wù)部、國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局聯(lián)合發(fā)布《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南(2011年度)》,將大型構(gòu)建的鍛造列為需要優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域.2015年,中國(guó)鍛壓協(xié)會(huì)發(fā)布《鍛造行業(yè)“十三五”發(fā)展綱要》,提出配合航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)等下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)劃,聚焦提升基礎(chǔ)材料、核心基礎(chǔ)零部件(元器件)、先進(jìn)基礎(chǔ)工藝、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)基礎(chǔ)的“四基”提升計(jì)劃。2016年,質(zhì)檢總局、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委、工信部聯(lián)合發(fā)布《裝備制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量提升規(guī)劃》,強(qiáng)調(diào)研究制定金屬成型、金屬加工、熱處理、鍛壓、鑄造、焊接、表面工程等基礎(chǔ)工藝標(biāo)準(zhǔn),提升可靠性和壽命指標(biāo).同年國(guó)務(wù)院發(fā)布《“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,提出掌握鋁鋰合金、復(fù)合材料等加工制造核心技術(shù).2021年,中國(guó)鍛壓協(xié)會(huì)發(fā)布《中國(guó)鍛造行業(yè)“十四五”發(fā)展綱要》,提出重點(diǎn)發(fā)展基礎(chǔ)核心技術(shù),如基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)核心零部件、核心軟件等,解決制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題,增強(qiáng)板、補(bǔ)短板。

圖表32:鍛造行業(yè)相關(guān)政策文件名稱(chēng) 年度發(fā)文單位 主要內(nèi)容《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》2006年國(guó)務(wù)院提高裝備設(shè)計(jì)、制造和集成能力。以促進(jìn)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新為突破口,逋過(guò)技術(shù)攻關(guān),基本實(shí)現(xiàn)高檔數(shù)控機(jī)床、工作母機(jī)、重大成套技術(shù)裝備、關(guān)鍵材料與關(guān)批零部件的自主設(shè)計(jì)制造。重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)重大裝備所需的關(guān)鍵基礎(chǔ)件和通用部件的設(shè)計(jì)、制造和批量生產(chǎn)的關(guān)缸技術(shù),開(kāi)發(fā)大型及特殊零部件成形及加工技術(shù)、通用部件設(shè)計(jì)制造技術(shù)和高精度檢測(cè)儀器,.《工業(yè)樣型升級(jí)‘十二五’加劃》2011年國(guó)務(wù)院加強(qiáng)鑄、俄、焊、熱處理和表面處理等基吆工藝研究,加強(qiáng)工藝裝備及檢測(cè)能力瓏設(shè),提升關(guān)就零部件質(zhì)量水平.推進(jìn)智能控制系統(tǒng)、智能儀器儀表、關(guān)鍵零部件、精密工模具的創(chuàng)新發(fā)展,建設(shè)若干行業(yè)檢測(cè)試險(xiǎn)平臺(tái)。繼續(xù)推進(jìn)高檔數(shù)控機(jī)床和基礎(chǔ)制造裝備重大科技專(zhuān)項(xiàng)實(shí)施,發(fā)展高精、高速、智能、復(fù)合、重型數(shù)控工作母機(jī)和掙種加工機(jī)床、大型數(shù)控成形沖壓、重型俄壓、清潔高效鑄造、新型焊接及熱處理等基礎(chǔ)制造裝備,盡快提高我國(guó)高檔數(shù)控機(jī)床和重大技術(shù)裝備的技術(shù)水平.《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南(2011年度)》2011年國(guó)家發(fā)改委、科技部、工信部、商務(wù)部、國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局大型構(gòu)件制造技術(shù)及裝備重大裝備中大型構(gòu)件的冶煉、鑄造、俄壓、焊接、軋制、熱處理及表面處理技術(shù)與裝備,大型發(fā)電機(jī)姐及民用抗空噴■氣推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)等高效節(jié)能渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)姐制造技術(shù),大型構(gòu)件熱加工工藝模擬技術(shù)?!秶?guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》2016年國(guó)務(wù)院突破航空發(fā)動(dòng)機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)核心技術(shù),加快大型飛機(jī)研制,推進(jìn)感知先飛機(jī)、直升機(jī)、通用飛機(jī)和無(wú)人機(jī)產(chǎn)業(yè)化。《裳各制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量提升規(guī)劃》2016年質(zhì)檢總局、國(guó)家標(biāo)漁委、工信部加快核心基礎(chǔ)零部件(元器件)、先進(jìn)基礎(chǔ)工藝、關(guān)鍵基礎(chǔ)材料和產(chǎn)業(yè)技術(shù)基班領(lǐng)域急需標(biāo)準(zhǔn)制定一研究解決影響坂礎(chǔ)搴部件(元器件)產(chǎn)品質(zhì)量一致性、穩(wěn)定性、可重性、安全性和耐久性的關(guān)鍵共性技術(shù),系統(tǒng)制修訂液壓件、緊固件、彈簧、密封件等量大面廣的基礎(chǔ)零部件(元器件)標(biāo)準(zhǔn);鋼材、有色金屬、電子專(zhuān)用材料、有機(jī)和復(fù)合材料等基礎(chǔ)原材料標(biāo)準(zhǔn),特別是耐高溫高壓、耐寡、耐腐蝕、耐磨材料標(biāo)準(zhǔn);金屬成型、金屬加工、熱處理、依壓、鑄造、焊接、表面工程等生啾工藝標(biāo)準(zhǔn),提升可拿性和壽命指標(biāo)?!妒鍑?guó)家戰(zhàn)喀性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展加劃》20164-國(guó)務(wù)院依托航空發(fā)動(dòng)機(jī)及燃?xì)廨啓C(jī)重大專(zhuān)項(xiàng),突破大涵道比大型渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)健技術(shù),支撐國(guó)產(chǎn)干戰(zhàn)飛機(jī)發(fā)展;提高航空材料和氐礎(chǔ)元器件自主制造水平,掌握鋁僅合金、復(fù)合材料等加工制造核心技術(shù)。《中國(guó)俵造行業(yè)"十四五"發(fā)展綱要》2021年中國(guó)俄壓協(xié)會(huì)以提高產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)能力和產(chǎn)業(yè)彼水平為目標(biāo),支點(diǎn)發(fā)展基礎(chǔ)核心技術(shù),如坂礎(chǔ)材料、叁礎(chǔ)核心零部件、核心軟件等,解決制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題,增強(qiáng)板、補(bǔ)短板.提高行業(yè)信息化、數(shù)孚化、自動(dòng)化水平,提升實(shí)現(xiàn)智能化基礎(chǔ),占領(lǐng)制造技術(shù)的制高點(diǎn);提高行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和競(jìng)爭(zhēng)力;優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)布局,完善產(chǎn)業(yè)鏈,培育瓏設(shè)一批具有核心競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)業(yè)集群、集團(tuán)或產(chǎn)業(yè)底地;堅(jiān)掙綠色發(fā)展,走可持續(xù)發(fā)展的道路;以人為本,重視和關(guān)愛(ài)人才,建立健全人才培養(yǎng)機(jī)制,探索出一條培養(yǎng)和留住行業(yè)人才的新路c根據(jù)行業(yè)特點(diǎn),制定分層次、有梯度的發(fā)展規(guī)劃。資料來(lái)源:中國(guó)政府網(wǎng),中國(guó)鍛壓協(xié)會(huì).信達(dá)證券研建中心上下游政策傳導(dǎo)效應(yīng)顯著.作為高端制造工藝,鍛造行業(yè)處于高端原材料與高端裝備制造業(yè)的中游,上游的原材料發(fā)展政策、下游國(guó)防軍工、航空、航天、船舶、電力(風(fēng)電、核電、火電)、石化、汽車(chē)等制造業(yè)均為決定國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的重點(diǎn)高端制造行業(yè),相關(guān)政策均認(rèn)可和強(qiáng)調(diào)了鍛造行業(yè)的基礎(chǔ)和決定性地位。國(guó)防軍工行業(yè)推出政策鼓勵(lì)民間資本進(jìn)入國(guó)防軍工行業(yè).隨著軍民結(jié)合、寓軍于民的武器裝備科研生產(chǎn)體系建設(shè)進(jìn)一步推進(jìn),鍛造行業(yè)市場(chǎng)空間進(jìn)一步打開(kāi).3.4鍛造行業(yè)具有高壁壘,強(qiáng)者恒強(qiáng)鍛造行業(yè)高壁壘一:市場(chǎng)壁壘高端裝備制造業(yè)長(zhǎng)周期呈現(xiàn)“定制化”色彩,成就鍛造行業(yè)的市場(chǎng)壁壘.鍛件產(chǎn)品有多規(guī)格、多品種、定制化的特點(diǎn),鍛件行業(yè)的發(fā)展與下游客戶(hù)的定制需求密不可分,因此,需要與主要客戶(hù)建立相對(duì)穩(wěn)定的合作伙伴關(guān)系.民用領(lǐng)域壁壘在于進(jìn)入下游主機(jī)廠合格供應(yīng)商目錄,一方面,在與客戶(hù)確立合作關(guān)系前,客戶(hù)對(duì)供應(yīng)商考核程序復(fù)雜,考察周期較長(zhǎng),對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)、產(chǎn)品規(guī)格、供應(yīng)時(shí)間等均有特定要求;另一方面,雙方一旦確立合作關(guān)系,則該合作關(guān)系一般會(huì)相對(duì)穩(wěn)定,其它同類(lèi)廠商進(jìn)入存在一定難度。軍工領(lǐng)域壁壘受技術(shù)、型號(hào)、質(zhì)控、穩(wěn)定性等諸多方面影響.一種新裝備的推出需要經(jīng)過(guò)鍛件產(chǎn)品制造商、部件制造商、研究院所、主機(jī)廠等長(zhǎng)時(shí)間的設(shè)計(jì)、研究、試驗(yàn)、驗(yàn)證、改型等程序,并經(jīng)軍方檢驗(yàn)后方能最終定型生產(chǎn);同時(shí),軍工客戶(hù)對(duì)各供應(yīng)商提供的產(chǎn)品的質(zhì)量、技術(shù)等要求極高,為保證產(chǎn)品的一致性和穩(wěn)定性,一旦確認(rèn)一種

裝備的供應(yīng)關(guān)系,通常該裝備的供應(yīng)關(guān)系會(huì)長(zhǎng)期且穩(wěn)定。因此,本行業(yè)的后進(jìn)入者將面臨著一定的品牌和市場(chǎng)壁壘。預(yù)研機(jī)制促成長(zhǎng)期定制化上下游模式.航空裝備研制周期長(zhǎng),為了保證產(chǎn)品的穩(wěn)定性和一致性,以及控制研制周期,主機(jī)廠通常與供應(yīng)商緊密合作,一般自項(xiàng)目預(yù)研起,就展開(kāi)了同供應(yīng)商長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年的合作。待項(xiàng)目進(jìn)入批產(chǎn)階段后,供應(yīng)商的銷(xiāo)售模式會(huì)保持“訂單一生產(chǎn)”的模式,通常會(huì)獲得主機(jī)廠的預(yù)付款,呈現(xiàn)“定制化”色彩.圖表33:鍛造行業(yè)壁壘森嚴(yán),一般隨下游項(xiàng)目預(yù)研開(kāi)始進(jìn)入供應(yīng)商序列,訂單穩(wěn)定I 預(yù)研(視念機(jī)) 在研(整機(jī)..)現(xiàn)階段處于預(yù)研、在研,供應(yīng)商參與研制(新品訂單)I 預(yù)研(視念機(jī)) 在研(整機(jī)..)現(xiàn)階段處于預(yù)研、在研,供應(yīng)商參與研制(新品訂單)——?(工藝設(shè)1十)——?(好咬付)工藝優(yōu)化取得主機(jī)廠的供應(yīng)商資質(zhì)資料來(lái)源:派克新材招股說(shuō)明書(shū),信達(dá)證券研發(fā)中心鍛造企業(yè)一般側(cè)重某一領(lǐng)域,同時(shí)向其他領(lǐng)域延伸。國(guó)內(nèi)不同的鍛造企業(yè)在主要方向上術(shù)業(yè)有專(zhuān)攻。如三角防務(wù)偏重于航空航天鍛件,技術(shù)上偏向于模鍛和自由鍛;派克新材和航宇科技則在技術(shù)上偏向于根環(huán),業(yè)務(wù)范圍包括船舶鍛件、電力鍛件、航空鍛件、航天鍛件、石化鍛件;通裕重工則主營(yíng)電力鍛件,包括風(fēng)電、火電和核電。圖表34:鍛造企業(yè)一般側(cè)重一個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域,同時(shí)向其他領(lǐng)域延伸W寶鼎科技匕2??诵轮?PAMENfWMATERIMS 派克新材I寶鼎科技產(chǎn)空也他域W寶鼎科技匕2海克新制?PAMENfWMATERIMS 派克新材I寶鼎科技產(chǎn)空也他域品可應(yīng)用于航、航天、船舶、力、石化以及其各類(lèi)機(jī)械等領(lǐng)2020年航空杭天、乙化、電力微件分別占主營(yíng)業(yè)務(wù)收入的32%、26%、25%o主要產(chǎn)品為航空發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)形鍬件。2020年公司航空、航天飯件收入占主營(yíng)業(yè)務(wù)收入88%。?主要聚焦航空鍛件。|2020年公司航空鍛件.收入占主管業(yè)務(wù)收入I超過(guò)72%。II主要產(chǎn)品為MW級(jí)風(fēng)||力發(fā)電機(jī)主軸和1DN50-1600mmI鑄鐵管管模等大型銀.件。?2020年公司風(fēng)電裝件收入占主管業(yè)務(wù)收入?比例超過(guò)35%。?MlHI產(chǎn)照主要應(yīng)用于船舶、業(yè)力、工程機(jī)械和石油化工等行業(yè)。2020年船舶做件占主營(yíng)業(yè)務(wù)收入比例超過(guò)52%。資料來(lái)源:WIND.信達(dá)證養(yǎng)研發(fā)中心鍛造行業(yè)高壁壘二:設(shè)備和資金壁壘先進(jìn)鍛造設(shè)備建設(shè)周期長(zhǎng),建設(shè)成本高昂.我國(guó)歷史上曾依賴(lài)進(jìn)口,現(xiàn)已具備自主研發(fā)大型模鍛液壓機(jī)的能力,代表設(shè)備有三角防務(wù)的400MN大型模鍛液壓機(jī)、300MN等溫模鍛液壓機(jī)。輾制環(huán)形鍛件、大型自由鍛件對(duì)設(shè)備要求較高,如鍛壓機(jī)、輾環(huán)機(jī)等大型設(shè)備,進(jìn)口設(shè)備單位價(jià)值往往過(guò)億,對(duì)資金要求較高。圖表35:大型高端鍛造設(shè)備造價(jià)昂貴,鍛造行業(yè)具有校高的設(shè)備和資金壁壘類(lèi)別設(shè)備名稱(chēng)公司投產(chǎn)時(shí)間投入資金大型模鍛液壓機(jī)400MN大型模鍛液壓機(jī)三角防務(wù)2012設(shè)備原值4.3億元大型模鍛液壓機(jī)800MN大型模鍛液壓機(jī)二重萬(wàn)航2013投資15.17億元精密環(huán)控碾環(huán)機(jī)4.5M口徑精密數(shù)控碾環(huán)機(jī)航宇科技2012設(shè)備原值3049.02萬(wàn)元資料來(lái)源:信達(dá)證養(yǎng)研發(fā)中心整理原材料成本占比高,材料周轉(zhuǎn)占用大量資金.原材料采購(gòu)及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)周轉(zhuǎn)需占用大量流動(dòng)資金,因此,涉足本行業(yè)的企業(yè)必須具備強(qiáng)大的資金實(shí)力或籌資能力,對(duì)新進(jìn)入者形成較高的資金壁壘。2016-2020年間,三角防務(wù)、派克新材、航宇科技三家鍛造企業(yè)直接材料占主營(yíng)業(yè)務(wù)成本70%-80%;而從事機(jī)械加工,包含鍛造業(yè)務(wù)的中國(guó)一重,其直接材料成本也占據(jù)了主營(yíng)業(yè)務(wù)成本的65%左右。圖表36:2016-2020年鍛造企業(yè)直接材料成本占比 圖表37:原材料在鍛造企業(yè)的成本中占比普遍高于70%鍛造行業(yè)高壁壘三:生產(chǎn)技術(shù)壁壘鍛造行業(yè)生產(chǎn)技術(shù)壁壘高。鍛件產(chǎn)品有多規(guī)格、多品種、定制化的特點(diǎn),先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備、精細(xì)的質(zhì)量管理、生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的長(zhǎng)期積累是鍛件制造商得以長(zhǎng)期發(fā)展的重要保障。為保證產(chǎn)品的一致性、穩(wěn)定性、可靠性及先進(jìn)性,企業(yè)需要大量專(zhuān)業(yè)研發(fā)人員及熟練技術(shù)員工,而這些專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)及其技術(shù)的掌握需要企業(yè)長(zhǎng)時(shí)間的積累.因而,鍛造行業(yè)具有一定的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及人才壁壘.原材料必須選擇難變彩材料.高性能、長(zhǎng)壽命、高可靠性,是航空航天等領(lǐng)域高端裝備鍛件制造追求的永恒目標(biāo),以滿(mǎn)足高溫、高壓、高轉(zhuǎn)速、交變負(fù)載等極端服役條件。采用輕質(zhì)、高強(qiáng)度、耐高溫等航空難變形金屬材料,比如高溫合金、鈦合金、鋁合金、高強(qiáng)度鋼等,是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要途徑。材料的特殊性為鍛造帶來(lái)諸多難點(diǎn).由于高溫合金、鈦合金、鋁合金、高強(qiáng)度鋼等材料合金化程度高、成分復(fù)雜,在實(shí)際加工當(dāng)中存在諸多難點(diǎn):1)塑性差,鍛造過(guò)程容易開(kāi)裂,需要嚴(yán)格控制變形程度;2)變形抗力高、流動(dòng)性差,需要大載荷設(shè)備;3)鍛造溫度范圍窄,易產(chǎn)生混晶、組織不均勻問(wèn)題,增加鍛造火次和操作難度;4)形程

度、變形速率和應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)等較為敏感,鍛造過(guò)程難以控制;5)組織狀態(tài)復(fù)雜多樣,且對(duì)工藝條件較為敏感,組織性能難以控制。難變形材料鍛造難度大,對(duì)鍛造工藝和熱處理工藝都有非常嚴(yán)格的要求.生產(chǎn)過(guò)程必須嚴(yán)格控制各項(xiàng)工藝參數(shù),形成配套完整的控制體系和控制規(guī)范,才能使產(chǎn)品的性能指標(biāo)達(dá)到使用要求.因此鍛造企業(yè)取得這些工藝參數(shù)和形成有效的控制體系,不但需要具備深厚的材料和鍛造理論知識(shí),而且需要進(jìn)行大量的反復(fù)計(jì)算分析、工程試驗(yàn)驗(yàn)證和長(zhǎng)期的工程實(shí)踐。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的成熟生產(chǎn)工藝是該行業(yè)的主要技術(shù)壁壘之一.鍛造行業(yè)高壁壘四:軍工配套企業(yè)資質(zhì)壁壘軍工配套企業(yè)具有較高的資質(zhì)要求,對(duì)新進(jìn)者形成較高的壁壘.國(guó)家對(duì)于民營(yíng)企業(yè)參與軍工產(chǎn)品供應(yīng)有更加嚴(yán)格的資質(zhì)要求,需要取得《武器裝備科研生產(chǎn)許可證》、《保密資格單位證書(shū)》、《裝備承制單位資格證書(shū)》等資質(zhì),且民營(yíng)企業(yè)需經(jīng)過(guò)軍方對(duì)其產(chǎn)品性能、質(zhì)量控制、技術(shù)水平、研發(fā)能力等進(jìn)行一系列綜合評(píng)估且達(dá)到要求后,才能與軍工企業(yè)進(jìn)行合作為其提供產(chǎn)品。國(guó)表38:我國(guó)武器裝備質(zhì)量管理體系認(rèn)證流程武器裝備質(zhì)量管理體系認(rèn)證流程具有武器裝備質(zhì)量管理體系認(rèn)

證資質(zhì)的認(rèn)證機(jī)構(gòu)具有武器裝備質(zhì)量管理體系認(rèn)

證資質(zhì)的認(rèn)證機(jī)構(gòu)備質(zhì)量體系認(rèn)證委H按照國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB9001《質(zhì)量管理體系要求》編制質(zhì)量手冊(cè)和程序文件,建立質(zhì)量體系,運(yùn)行3個(gè)月以上,完成內(nèi)審和管理評(píng)審。資料來(lái)源:信達(dá)證券研發(fā)中心整理從取得資質(zhì)到業(yè)績(jī)起量,一般需要經(jīng)過(guò)4-6年的周期。因軍工行業(yè)存在預(yù)研機(jī)制,鍛造企業(yè)需要參與裝備研制的全周期,經(jīng)歷漫長(zhǎng)的試制或小批量生產(chǎn)階段,從取得資質(zhì)、參與預(yù)研到批產(chǎn)交付、業(yè)績(jī)起量,一般需要經(jīng)過(guò)4-6年的周期.圖表39:從取得資質(zhì)到業(yè)績(jī)起量,一般需要經(jīng)過(guò)4-6年的周期公司名稱(chēng)取得的相關(guān)資質(zhì)公司成立時(shí)間資質(zhì)取得時(shí)間業(yè)績(jī)起量時(shí)間周期三角防務(wù)《二級(jí)保密資格單位證書(shū)》《軍工質(zhì)量管理體系認(rèn)證證書(shū)》《武器裝備科研生產(chǎn)許可證》2002年2011年8月2012年4月2012年12月201645-6年派克新材《武器裝備科研生產(chǎn)許可證》《裝備承制單位資格證書(shū)》《三級(jí)保密資格證書(shū)》1999年2017年8月未披露未披露2021年4-5年資料來(lái)源:添克新材招股書(shū),三南防務(wù)招股書(shū).信達(dá)證券研發(fā)中心4.我國(guó)鍛造行業(yè)市場(chǎng)廣闊,航空航天鍛造將帶來(lái)千億級(jí)市場(chǎng)我國(guó)航空鍛造迎來(lái)最佳放量時(shí)期,催生千億市場(chǎng)飛機(jī)被稱(chēng)為“工業(yè)之花”和“技術(shù)發(fā)展的火車(chē)頭”,產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng),覆蓋面廣。為保持國(guó)家經(jīng)濟(jì)活力、提高公眾生活質(zhì)量和國(guó)家安全水平、帶動(dòng)相關(guān)行業(yè)發(fā)展具有重要作用.鍛件是飛機(jī)的關(guān)鍵部件.鍛件制成的零件重量約占飛機(jī)機(jī)體結(jié)構(gòu)重量的20%?35%和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)重量的30%?45%,是決定飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性、壽命和經(jīng)濟(jì)性的重要因素之一。航空發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪盤(pán)、后軸頸(空心軸)、葉片,機(jī)身的肋筋板、支架、機(jī)翼梁、吊掛,起落架的活塞桿、外筒等都是涉及飛機(jī)安全的重要鍛件。由于航空鍛件所用材料以及零件工作環(huán)境的特殊性,航空鍛造成為技術(shù)含量最高、質(zhì)量控制要求最嚴(yán)的行業(yè)。在裝備的特殊部位應(yīng)用不可取代.圖表40:鍛件在飛機(jī)機(jī)身中的應(yīng)用部位起落架鍛件外筒”活塞桿鍛件,扭力臂.斜支撐.支架、后支架等鍛件資料來(lái)源:拿考消息,信達(dá)證券研發(fā)中7飛機(jī)機(jī)身中的鍛件主要集中在主結(jié)構(gòu)承力件上.包括承力框、梁框架、起落架、機(jī)翼、垂尾等主結(jié)構(gòu)件;風(fēng)擋、艙門(mén)邊緣、機(jī)載武器吊掛等等需要長(zhǎng)期承受交變應(yīng)力的部件。航空發(fā)動(dòng)機(jī)價(jià)值約占軍用飛機(jī)的25%、民用飛機(jī)的22%.立鼎產(chǎn)業(yè)研究《飛機(jī)機(jī)體材料結(jié)構(gòu)發(fā)展階段及航空零部件制造價(jià)值占比分析》一文指出:軍用飛機(jī)和民用飛機(jī)因?yàn)橛猛镜娘@著不同,各組成部分價(jià)值占比差別較大。對(duì)于軍用飛機(jī),動(dòng)力系統(tǒng)占整機(jī)價(jià)值比最高,達(dá)25%,航電系統(tǒng)次之,機(jī)體結(jié)構(gòu)占比約為20%;對(duì)于民機(jī),機(jī)體結(jié)構(gòu)占整機(jī)比超過(guò)1/3,達(dá)到36%,動(dòng)力系統(tǒng)次之,航電和機(jī)電系統(tǒng)合計(jì)占30%.證券導(dǎo)報(bào)在《中航重機(jī):華麗轉(zhuǎn)身整機(jī)制造商鋼筋鐵骨鍛造者》一文中指出:按價(jià)值計(jì)算,鍛件在飛機(jī)構(gòu)件中價(jià)值占比約6%?9%,在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)中價(jià)值占比約15%-20%。圖表41:飛機(jī)各組成部分價(jià)值占比■軍機(jī)民機(jī)資料來(lái)源:■軍機(jī)民機(jī)資料來(lái)源:CNKI.立鼎產(chǎn)業(yè)研究網(wǎng),信達(dá)證券研發(fā)中心航空鍛造驅(qū)動(dòng)因素一:軍用飛機(jī)進(jìn)入放量生產(chǎn)列裝階段,航空鍛造市場(chǎng)迎來(lái)黃金時(shí)期.從數(shù)量上看,我國(guó)軍機(jī)總量與美俄存在校大差距,軍機(jī)增補(bǔ)空間很大.截至2021年,美國(guó)擁有軍機(jī)數(shù)量為13246架,占比25%,數(shù)量位居世界第一;其次是俄羅斯,數(shù)量達(dá)到4173架,占比8%.我國(guó)擁有軍機(jī)數(shù)量為3285架,占比為6%.橫向?qū)?biāo)美、俄,我國(guó)軍機(jī)總數(shù)占比分別為:24.80%、78.72%.未來(lái)為應(yīng)對(duì)日益白熱化的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng),軍機(jī)增補(bǔ)空間很大。從代際上看,我國(guó)軍機(jī)亟需迭代升級(jí)。美國(guó)和俄羅斯均已淘汰第二代戰(zhàn)斗機(jī),完成了向第三代、第四代戰(zhàn)斗機(jī)的轉(zhuǎn)型。而中國(guó)目前正在逐步淘汰二代機(jī)、向三代機(jī)轉(zhuǎn)型的過(guò)程當(dāng)中,仍有大量二代機(jī)在服役。圖表42:栽,至2021年,我國(guó)軍用飛機(jī)數(shù)量與美國(guó)差距明顯(架) 圖表43:截至2021年,我國(guó)軍機(jī)代際與美俄相比差距明顯(架)關(guān)鍵假設(shè):■中國(guó)?美國(guó)?關(guān)鍵假設(shè):■中國(guó)?美國(guó)?俄羅斯資料來(lái)源:WorldAirforce2022.信達(dá)證券研發(fā)中心1)未來(lái)10年我國(guó)發(fā)力彌補(bǔ)與美軍在軍用飛機(jī)方面的差距,尤其在三代、四代戰(zhàn)斗機(jī)、攻擊機(jī)、轟炸機(jī)、運(yùn)輸機(jī)等方面達(dá)到美軍現(xiàn)有水平,在加油機(jī)、教練機(jī)、運(yùn)輸直升機(jī)方面彌補(bǔ)至少三分之一差距;2)航空發(fā)動(dòng)機(jī)占軍機(jī)整機(jī)的價(jià)值比例為25%,其余機(jī)身部件占整機(jī)的價(jià)值比例為75%;

3)鍛件占航空發(fā)動(dòng)機(jī)的價(jià)值比為15%,占其余機(jī)身部件價(jià)值比例為6%.我們預(yù)計(jì),未來(lái)10年,我國(guó)軍用飛機(jī)機(jī)身鍛件將有1593億元的市場(chǎng)規(guī)模.圖表44:軍用飛機(jī)及機(jī)身鍛件市場(chǎng)規(guī)模可達(dá)1593億元機(jī)型我國(guó)代表機(jī)型數(shù)量(柒)美軍代表機(jī)型美軍飛機(jī)參考價(jià)值(億美元)美軍飛機(jī)參考價(jià)值(億元)美軍數(shù)量(架)與美軍數(shù)量差距(架)預(yù)測(cè)未來(lái)10年交付總量(柒)機(jī)體結(jié)構(gòu)件像件價(jià)值(億元)戰(zhàn)斗機(jī)二代機(jī)J-7/8561-0.53.25--00三代機(jī)J-10/11/15/16.蘇30/33620F-180.946.111208588590162四代機(jī)J-20、FC-3119F-221.59.75429410410180攻擊機(jī)05、JH-7221A-100.21.397074975044轟炸機(jī)中程最炸機(jī)H-6150B-52213115-35200117遠(yuǎn)程戰(zhàn)喀衰炸機(jī)H-X0B-224156181820140運(yùn)輸機(jī)戰(zhàn)術(shù)運(yùn)輸機(jī)Y-7/8/9/12230C-1300.63.970247247082戰(zhàn)略運(yùn)輸機(jī)Y-2056C-5319.5280224250219加油機(jī)II-783KC-1300.372.40562762420022特種作戰(zhàn)飛機(jī)Y-8(EW)等114EA-18G1.026.63774660500149教練機(jī)JL-8等399F-180.946.1126612262600165直升機(jī)武裝直升機(jī)Z-10.Z-19281AH-640.563.641260979620102通用直升機(jī)Z-8/9/11/18>Z-20342MV-22等0.754.87535143172800176運(yùn)輸直升機(jī)S-70.ML17/171等289CH-470.31.9568940040035合計(jì)-3285132471052358101593資料來(lái)源:WorldAirforce2022,信達(dá)證養(yǎng)研發(fā)中心航空發(fā)動(dòng)機(jī)作為飛機(jī)的心臟,對(duì)材料具有超高要求,成為抗空鍛造新增長(zhǎng)極.航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)制造工藝要求很高.高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)追求的是在極有限的自身重量與工作空間、極惡劣的工作條件下保證長(zhǎng)期穩(wěn)定的服役性能,其制造技術(shù)要求極高,是一種極端制造情形.輕量化結(jié)構(gòu)、難變形原材料、復(fù)雜型面薄壁零件對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造工藝提出高要求.為達(dá)到高的推重比性能要求,航空發(fā)動(dòng)機(jī)大量采用復(fù)雜的整體輕量結(jié)構(gòu),如空心葉片、寬弦葉片、整體葉盤(pán)等,以做到最大程度的減重;同時(shí)高性能的鈦合金、高溫合金以及復(fù)合材料也大量應(yīng)用,而這些材料都屬于典型的難加工材料;另外航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)重件多屬于復(fù)雜型面薄壁零件,對(duì)加工精度和表面質(zhì)量的要求極高。精密鍛造在航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造中至關(guān)重要,賈麗等在《航空發(fā)動(dòng)機(jī)零部件精密制造技術(shù)》一文中指出:目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件鍛件毛坯占毛坯總重量的50%以上,精密鍛造技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)獲得了重視并被廣泛采用.精密鍛壓技術(shù)制造的發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的毛坯,具有精確的毛坯外形,可以實(shí)現(xiàn)小切削余量甚至無(wú)切削余量的空心渦輪葉片、整體渦輪以及其他部件的加工制造.隨著等溫模鍛、超塑性等溫模鍛等先進(jìn)的鍛造技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用,航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造企業(yè)已經(jīng)可以制造無(wú)偏析超細(xì)晶粒毛坯,并批量生產(chǎn)無(wú)余量精鍛葉片.航空發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)鍛件主要包括航空發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)鍛件和航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣.其中,航空發(fā)動(dòng)機(jī)環(huán)鍛件包括除機(jī)匣外的其他環(huán)形鍛件,主要包括封嚴(yán)環(huán)、支承環(huán)、風(fēng)扇法蘭環(huán)、固定環(huán)、壓縮機(jī)級(jí)間擋圈、燃燒室噴管外壁環(huán)件、渦輪導(dǎo)向環(huán)、整流環(huán)等;機(jī)匣包括風(fēng)扇機(jī)匣、壓氣機(jī)機(jī)匣、燃燒室外機(jī)匣、高壓渦輪機(jī)匣、低壓渦輪機(jī)匣等.鍛件在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中具有核心地位.前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2013-2017年中國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)行業(yè)市場(chǎng)前瞻與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》一文中分析了軍用飛機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)中各部位的價(jià)值占比,其中,大量使用鍛件的盤(pán)軸件、葉片、框架、機(jī)匣、燃燒室、傳動(dòng)裝置等占據(jù)了整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)價(jià)值的70%以上,由此可見(jiàn),鍛件在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中具有核心地位.圖表46:航空發(fā)動(dòng)機(jī)各部位價(jià)值占比掌部件類(lèi)別大型滿(mǎn)席(運(yùn)幡機(jī))小型滿(mǎn)軸(JL升機(jī))加力式滿(mǎn)席(戰(zhàn)牛機(jī))盤(pán)軸件(壓氣機(jī)、渦輪)16%18%16%葉片29%17%14%框架、油箱、油池19%圖表46:航空發(fā)動(dòng)機(jī)各部位價(jià)值占比掌部件類(lèi)別大型滿(mǎn)席(運(yùn)幡機(jī))小型滿(mǎn)軸(JL升機(jī))加力式滿(mǎn)席(戰(zhàn)牛機(jī))盤(pán)軸件(壓氣機(jī)、渦輪)16%18%16%葉片29%17%14%框架、油箱、油池19%16%16%機(jī)匣及其外部配件14%7%10%燃燒室2%3%1%加力唯管0%1%19%控制系統(tǒng)、附件傳動(dòng)裝置7%24%10%成型配件3%4%4%其他組件、隔板、罩類(lèi)零件10%10%10%圖表45:航空發(fā)動(dòng)機(jī)各部位價(jià)值占比資料來(lái)源:前懿產(chǎn)業(yè)研究院,信達(dá)證券研發(fā)中心大受iMI(運(yùn)機(jī))■fisen(壓氣n渦輪)■機(jī)理及其外部配件■控制系統(tǒng).附件傳動(dòng)莪置小的Mb(直升機(jī))■葉片■????■成型配件資料來(lái)源:前瞻產(chǎn)業(yè)研究院,信達(dá)證養(yǎng)研發(fā)中心加力直遙南(a4?1)3.臺(tái).碘,加力噴管■其他組件.隔板.7類(lèi)零件圖表48:抗空發(fā)動(dòng)機(jī)大修次數(shù)越多,MTBF越短圖表47:鍛造件在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的應(yīng)用部位新機(jī)出廠苜翻期內(nèi)苜次大修 三次大修二次大修 四次大修資料來(lái)源:源克新材招股說(shuō)明書(shū),信達(dá)證券研發(fā)中心 資料來(lái)源:《航空發(fā)動(dòng)機(jī)壽命控制體系和壽命評(píng)登方法》,信達(dá)證券研發(fā)聲心發(fā)動(dòng)機(jī)屬于消耗品,在全生命周期內(nèi)大約翻修4次.其性能、耗油量與翻修次數(shù)有關(guān),航空發(fā)動(dòng)機(jī)翻修次數(shù)影響翻修成本.推力的衰減和油耗的增加是發(fā)動(dòng)機(jī)翻修的主要原因.航空發(fā)動(dòng)機(jī)翻修令航空發(fā)動(dòng)機(jī)的零部件因長(zhǎng)期處于高溫、高壓的工作環(huán)境當(dāng)中,隨著使用時(shí)間的增長(zhǎng),部分零件會(huì)出現(xiàn)疲勞破裂失效,發(fā)動(dòng)機(jī)的性能也因此衰減,發(fā)動(dòng)機(jī)耗油量也因此提升。壽命期內(nèi),發(fā)動(dòng)機(jī)性能衰減應(yīng)滿(mǎn)足GJB241A-2010《航空渦輪噴氣和渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)通用規(guī)范》相關(guān)要求,推力衰減量不超過(guò)5%,耗油率增加量不超過(guò)5%。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)性能衰減到此紅線時(shí),應(yīng)返廠進(jìn)行翻修,一般發(fā)動(dòng)機(jī)翻修可以使其性能得到恢復(fù)。發(fā)動(dòng)機(jī)翻修可以使性能恢復(fù),但翻修次數(shù)越多,可靠性恢復(fù)越有限.在首個(gè)翻修期內(nèi),早期故障多,平均故障發(fā)生時(shí)間(MTBF)較短,每個(gè)翻修期內(nèi),大修后可靠性恢得到恢復(fù)(MTBF增力口),但隨著使用時(shí)間的增加MTBF又逐步下降。在全生命周期中,每次大修的間隔時(shí)間逐漸縮短,大修逐漸頻繁,每次大修后MTBF逐漸縮短.航空發(fā)動(dòng)機(jī)一般最多可以翻修4次。董紅聯(lián)等在《航空發(fā)動(dòng)機(jī)壽命控制體系和壽命評(píng)

定方法》一文中描述了研究發(fā)動(dòng)機(jī)性能、耗油量與翻修次數(shù)關(guān)系的試驗(yàn)。試驗(yàn)選取35臺(tái)不同翻修次數(shù)的發(fā)動(dòng)

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