國內鈦工業(yè)產(chǎn)品質量發(fā)展“十二五”規(guī)劃
一、鈦工業(yè)產(chǎn)品質量發(fā)展現(xiàn)狀
中國鈦工業(yè)是在黨和國家的統(tǒng)籌規(guī)劃和領導下，于1954年起步，經(jīng)過試驗研究、工業(yè)化生產(chǎn)的定點布局、應用推廣和不斷的技術進步，逐步發(fā)展起來的。特別是新世紀以來，在國家需求的拉動下，在改革開放政策的推動下，中國鈦工業(yè)更是突飛猛進：2008年中國海綿鈦的產(chǎn)量達到49632t，比2000年增加了25.1倍;鈦加工材達到27737t，比2000年增加了11.4倍。
2008年，中國海綿鈦產(chǎn)量已居世界第一位，鈦加工材產(chǎn)量僅落后于美國居世界第二位，從規(guī)模和產(chǎn)量上看中國已是世界鈦工業(yè)大國。但是與國家的需求相比，與美國、俄羅斯和日本這些世界鈦工業(yè)強國相比，中國鈦工業(yè)在制品的品種和質量上，還存在明顯的不足。
(一)、成績
在生產(chǎn)規(guī)模不斷擴大的同時，中國海綿鈦生產(chǎn)技術和產(chǎn)品質量也在不斷提高。以 遵義鈦廠為例，近年來，TiCl4精制過程和海綿鈦的還原蒸餾過程均已實現(xiàn)計算機控制;還原蒸餾的裝置和技術得到進一步優(yōu)化，還原蒸餾時間大幅縮短60小 時以上，既降低了能耗，又提高了產(chǎn)品質量;2000年該廠零級海綿鈦比例僅占5%左右，2009年該廠海綿鈦的零級品已占全年總產(chǎn)量的約40%，95鈦 (HBW硬度小于95)已占到總產(chǎn)量的8%。
2000年以來，中國鈦加工的裝備技術水平也在不斷提高：大批引進德國3-10t真空自耗電弧爐，引進了大型電子束冷床爐并正在引進大型等離子冷床爐， 有效地提高了鈦及其合金的熔鑄生產(chǎn)技術;裝備了4000-6000t大型快鍛機，改善了鈦及其合金的鍛造系統(tǒng)，提高了鍛造的水平和能力;改造了鈦合金薄板 生產(chǎn)線，提高了薄板的生產(chǎn)技術水平和能力;改造和完善了鈦及其合金復合板生產(chǎn)線;改造和完善了殘鈦回收生產(chǎn)線;改造和完善了鈦及其合金的等溫模鍛生產(chǎn)線; 改善和完善了鈦及其合金的精鑄生產(chǎn)線等。
2000年以來，中國一大批鈦制品取得了國外大公司的定點生產(chǎn)認證，計有：遵義鈦業(yè)通過了德國克虜勃公司的航空級海綿鈦質量認證。寶鈦集團多個產(chǎn)品獲得了美國波音公司、英國羅羅公司、歐洲空客公司、法國Snecma公司、Forteth公司、美國Goodrich起落架公司、加拿大龐巴迪飛機制造公司的質量認證。西部超導公司部分鈦產(chǎn)品通過了國際宇航AS9100質量認證，西部鈦業(yè)部分產(chǎn)品通過了歐洲摩迪公司的質量認證等。
(二)、存在的問題
1、海綿鈦產(chǎn)品的質量與美、日、俄的相比仍有一定差距，能耗也較高。俄羅斯TG-90約占總產(chǎn)量的30%，TG-100約占總產(chǎn)量的40%，這樣TG-100以上品級率占總產(chǎn)量的70%。而中國遵義鈦廠90鈦還不能批量生產(chǎn)，95鈦僅占8%，零級鈦(相當于TG-100)以上產(chǎn)品率僅40%左右。
遵義鈦業(yè)全流程海綿鈦的能耗為：32000-34000kwh/t，而日本僅25000-26000kwh/t。
2、將海綿鈦熔煉-澆鑄成鈦錠的過程(即熔煉過程)是一切后續(xù)鈦加工過程的基礎，只有化學成分和組織成分均勻，無高、低密度夾雜物夾雜缺陷的大型優(yōu)質鈦錠，才能后續(xù)加工制作成優(yōu)質的、批次性能穩(wěn)定的各種鈦及其合金材。
然而，目前作為鈦錠主要生產(chǎn)設備的真空自耗電弧爐，是在保護氣氛下，進行區(qū)域熔化制備鈦錠的，既不能去除夾雜，又不能使整個鈦錠同時熔化而使其化學成分和組織成分充分均勻化。因此，航空用優(yōu)質鈦合金錠往往三次熔煉而難以得到化學和組織成分均勻的產(chǎn)品。目前，中國已有一臺大型電子束冷床爐，正在安裝調試大型電子束冷床爐和等離子冷床爐各一臺，但目前均未能生產(chǎn)合格的鈦合金錠。
中國優(yōu)質鈦合金錠的生產(chǎn)技術和裝備與國外先進水平相比，還有很大的差距。
3、我國鈦制品的產(chǎn)品結構尚存在著明顯缺陷，還不能充分滿足航空航天等部門的高端需求。
“十二五”期間，將是我國航空航天、艦船和海洋石油開采、甚至醫(yī)療和體育休閑等國民經(jīng)濟的各個部門均對鈦及其合金的擠壓型材和擠壓管材提出了明確而強烈的需求，然而國內至今仍不能批量生產(chǎn)鈦及其合金型材擠壓和管材。
鈦帶也是鈦制品的高端產(chǎn)品，可用來生產(chǎn)鈦焊管、鈦制板式換熱器、鈦復合板，也可直接代替鈦標準板，需求在萬噸以上，廣泛用于航空、艦船、核電、化工、冶金等領域。不僅如此，鈦帶廣泛使用后，還會引發(fā)中國鈦制品的升級換代，促進中國鈦制品向高端發(fā)展。然而，中國寶鋼特鋼、寶鈦集團、湖南金天等企業(yè)仍在進行該項目的建設，要全面地掌握生產(chǎn)技術，工業(yè)化地生產(chǎn)鈦帶，還有很長的路要走。
(三)、“十二五”期間鈦的發(fā)展重點和趨勢
1、從世界范圍來說
進一步開發(fā)新型鈦合金，如TiAl等，以擴大鈦在航空中的應用;
進一步開發(fā)先進加工技術，如鈦的近凈成型加工技術，以擴大鈦的高端應用;
進一步降低鈦及其合金的成本，以擴大鈦的應用，如在汽車中的應用，在日常生活中的應用等。
2、對中國來說
中國的大飛機計劃(大客和大運)、嫦娥工程、軌道站計劃、核電站計劃、海洋工程(艦船制造、海洋石油開采和海水淡化等)以及中國持續(xù)發(fā)展的國民經(jīng)濟都對鈦及其合金材提出了更高的質量，更大的數(shù)量的要求。因此，努力提高鈦制品的質量，努力開發(fā)鈦帶、鈦及其合金擠壓管材和型材等新產(chǎn)品，以滿足國家建設的需要，是目前中國鈦行業(yè)發(fā)展的主要任務。
二、發(fā)展目標
以航空航天、艦船、核電站以及國民經(jīng)濟的重大需求為導向，通過技術改造和技術創(chuàng)新，通過嚴格的生產(chǎn)過程控制，全面提高鈦制品的質量水平，大力發(fā)展高端鈦 產(chǎn)品，特別是國家和市場急需的、環(huán)保節(jié)能的鈦制品，在“十二五”末期時，使高端鈦制品基本滿足國家需要，鈦制品的出口率穩(wěn)定在20%-40%。
三、發(fā)展思路及優(yōu)先主題
(一)、發(fā)展思路
通過海綿鈦冶煉技術攻關，通過鈦熔煉和加工技術攻關，建立嚴格的質量控制制度(即過程控制體系)，大力發(fā)展國家急需的高端鈦制品，全面提高鈦制品質量。
(二)、優(yōu)先主題
1、提高質量
全面提高海綿鈦質量，使零級海綿鈦產(chǎn)成品率達70%以上。95鈦(即HBW硬度小于95)產(chǎn)成品率達35%，能夠批量生產(chǎn)HBW硬度小于90(其中雜質鐵含量≤0.05%，氧含量≤0.04%)的高端海綿鈦。
全面提高鈦及其合金錠的質量，能批量生產(chǎn)化學和組織成分均勻、基本無冶金夾雜缺陷的優(yōu)質鈦合金錠。
以優(yōu)質海綿鈦和鈦合金錠為基礎，通過技術改造、技術創(chuàng)新和嚴格的質量過程控制，全面提高鈦加工材在質量和表面質量。
2、開發(fā)新品種
90鈦、冷床爐生產(chǎn)的優(yōu)質鈦合金錠、鈦帶及其延伸鈦制品。鈦及其合金擠壓型材、管材等。
3、更新裝備
重點支持海綿鈦冶金設備的改造、更新，鈦錠熔煉設備的改造、更新，鈦型材和擠壓材設備的配套，鈦分析檢測設備和軟件的更新配套等。
四、重大質量專項和重點工程
(一)、重大質量專項
名稱：航空航天、艦船、核電、醫(yī)療、化工等領域用鈦制品質量升級專項。
內容：通過提高海綿鈦、鈦錠等鈦制品質量，開發(fā)鈦型材、管材和帶材新品種，全面提高中國鈦制品質量，基本實現(xiàn)鈦制品的升級換代，促進鈦行業(yè)產(chǎn)品結構向高端轉移。
(二)、重點工程
1、海綿鈦的質量升級工程
通過技術改造和技術創(chuàng)新，以及嚴格的過程控制，降低海綿鈦的能耗，提高海綿鈦的質量，使其零級鈦達到70%以上，95鈦達到35%以上，工業(yè)化地生產(chǎn)90鈦，并形成自主的知識產(chǎn)權。
2、鈦合金錠的質量升級工程
通過技術改造和技術創(chuàng)新，以及嚴格的過程控制，工業(yè)化地生產(chǎn)化學和組織成分均勻、基本上無冶金夾雜缺陷的優(yōu)質鈦合金錠，并形成自主的知識產(chǎn)權。
3、鈦擠壓型材和管材的裝備和技術開發(fā)
通過技術開發(fā)和創(chuàng)新，以及嚴格的過程控制，批量地生產(chǎn)航空用典型的鈦合金型材，滿足國家的急需，并形成自主的知識產(chǎn)權。
4、大卷重鈦帶的裝備和技術開發(fā)
通過技術開發(fā)和創(chuàng)新，以及嚴格的過程控制，工業(yè)化地生產(chǎn)大卷重鈦帶，以滿足國內的急需，并形成自主的知識產(chǎn)權。
5、成立國家鈦產(chǎn)品表征與評價中心
該中心應承擔以下功能，以促進中國鈦制品質量的全面提高，大力促進鈦制品的新應用。
1)、承擔各種鈦產(chǎn)品的檢測任務，代表行業(yè)與國家的最高水平。
2)、檢測范圍廣，測量精度高。可測試鈦及其合金、含鈦化合物，可測試原料、半成品、成品;可測試不同狀態(tài)的產(chǎn)品：致密件、多孔件、粉末、纖維、涂層等;可進行物理(熱聲電光等)、化學、力學(各種機械性能)、微觀組織及結構的測試;能承擔某些極端條件下(如超高溫)的性能測試等。
3)、與使用單位共同確定鈦材料的使用條件和參數(shù)。
4)、參與鈦制品的行業(yè)和國家標準的制訂或修訂。
5)、承擔檢測人員的培訓及檢測資格的認證事宜。
6)、鈦及其合金性能及使用情況的數(shù)據(jù)庫建設。
五、重要的政策和措施
(一)、建議國家加大對鈦產(chǎn)業(yè)技術進步、技術改造和質量升級的投入，重點加強對鈦行業(yè)新技術、新產(chǎn)品、新應用和節(jié)能減排項目的支持，促進鈦行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結構升級。
(二)、建議將海綿鈦、鈦粉列入國家高新技術產(chǎn)品目錄，實行9%的出口退稅率。
(三)、建議將鈦帶、Ti/Al合金、Ti/3Al合金、鈦鎳形狀記憶合金、鈮鈦超導合金、精鑄、鈦粉末冶金產(chǎn)品等鈦制品中的高端技術產(chǎn)品實行17%的出口退稅率。
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