技术优势

1、高端钛合金材料

西部超导作为国内高端钛合金棒、丝材、锻坯的主要供应商之一,产品以“国际先进、国内空白、解决急需”为定位,自主建立了一套内控技术标准体系,实现了多种钛合金国产化,填补了战机、舰船用关键材料的国内空白,公司的核心技术已达行业内领先水平。

(1)损伤容限钛合金制备技术。

公司开发的高强、中强损伤容限钛合金TC21、TC4-DT产品填补了国内空白,成为我国多个新型航空重点装备的主干关键材料,相关技术获得国家科学技术进步二等奖。

(2)易偏析钛合金大规模铸锭熔炼技术。

公司解决了TC17、Ti-1023、TC6等易偏析钛合金大规格铸锭的成分均匀性控制难题,推动了国内多个重点装备型号用易偏析钛合金材料的技术标准升级换代。

(3)大规格钛合金棒材、锻坯锻造技术。

公司解决了钛合金大规格棒材、锻坯的组织均匀性差问题,在国内率先成功制备出最大规格的TC4-DT、TA15、TC17、TC18、TC4、Ti6Al4V ELI 、Tu80钛合金棒材、锻坯。

(4)易开裂钛合金铸锭开坯锻造技术。

公司解决了阻燃钛合金、Ti2AlNb等易开裂钛合金铸锭开坯锻造难题,多项自主技术达到国际先进水平,相关大规格棒材、锻坯产品填补了国内空白。

(5)航空航天紧固件用Ti45Nb钛合金丝材制备技术。

公司实现了Ti45Nb等合金材料完全国产化,解决了我国特种材料铆接用材料“卡脖子”问题,是国内唯一、全球批量化生产Ti45Nb钛合金材料的两家公司之一。

(6)航空航天紧固件用丝材加工及表面涂层制备技术。

公司自主开发了TC4、TC16等钛合金盘圆丝材全流程加工技术和丝材表面涂层在线自动涂覆技术,TC4等钛合金产品填补了国内空白、实现了进口替代。

2、超导产品

公司自主开发全套低温超导产品生产技术,代表我国完成ITER项目超导线材交付任务,实现了MRI超导线材的批量生产;开发了高性能Bi系和MgB2高温超导材料制备技术,产品的核心技术达到国际先进水平。

(1)低温超导NbTi合金批量化技术

公司自主开发出NbTi超导线材用高均匀NbTi合金全新真空自耗熔炼和自由锻造技术,有效避免Nb不熔块的产生和气体杂质的引入,提高了合金组织均匀性。为NbTi超导线材的批量化生产奠定了原料基础,成为世界上能够批量生产超导用NbTi合金的两家公司之一。

(2)NbTi超导线材工程化生产技术

1)公司开发出核聚变用NbTi超导线材工程化生产技术,发明了单重达450公斤的大型复合包套一次组装技术、高临界电流密度线材塑形加工和时效热处理技术,生产出最大长度达到9万米的多芯NbTi超导线材。

2)公司开发出MRI用NbTi超导线材导体结构设计、高尺寸精度加工、高铜比线材镶嵌成型等工程化生产技术,解决了长线性能和尺寸均匀性控制难题,实现高性能MRI用NbTi超导线材量产,已经为GE、SIMENS批量供货,打破国际垄断,填补国内空白。

(3)超导磁体制备技术

公司自主开发了大型超导磁体绕制、固化及低温杜瓦设计和制造等全套技术,自主研发的MCZ磁体是国内第一台专门用于磁控直拉单晶硅的高磁场强度超导磁体,传导冷却类型MCZ,已实现批量出口;研发出特种磁体制备新技术并实现产业化,批量供应于国内外高能加速器制造领域;公司开发了鞍型和制冷机直冷低温超导磁体、大型高温超导磁体关键制备技术。

(4)高温超导材料制备技术

公司自主开发出以粉末装管法、高强度低损耗结构设计为核心的全套制备技术,制备出高性能Bi系线材;发明了分步法合成元素掺杂粉末、芯部增强导体结构,制备出千米级MgB2带材,参与研制出国际首台0.6T MgB2核磁共振成像仪。


创新展示
  • 高端钛合金大棒材

  • 超导磁体

  • 超导线

研发动态

序号

项目

主要内容

进展情况

主要目标

1

商用航空发动机用钛合金棒材研制

基于适航要求和我国商用航空发动机的型号要求,研制压气机、风扇、鼓筒用Ti6242Ti6Al4V钛合金大规格棒材和叶片用Ti6Al4V钛合金小规格棒材

Ti6242Ti6Al4V钛合金大规格棒材工艺通过了工艺评审,Ti6Al4V钛合金小规格棒材进行工艺试制和验证

钛合金棒材取得商用航空发动机型号供货资格,产品质量达到国际领先水平,实现批量化供货

2

**用超大规格TC17棒材研制

**航空发动机研制TC17钛合金大规格棒材

通过了工艺评审

钛合金棒材取得**航空发动机型号供货资格,产品质量达到国内领先水平,实现批量化供货

3

超高强钛合金棒材研制

基于某新型重大航空型号用料需求,开展新型关键材料研制

开发新型高性能材料,并进行了多轮工程化试制

成功开发新型高性能钛合金,解决国家急需,实现批量化供货,制订相关产品标准

4

飞机整体结构用钛合金大规格锻坯短流程制备技术研究

针对国内多个飞机的整体化结构锻件用料需求,研制Ti6Al4VTA15钛合金大规格锻坯

TA15钛合金锻坯通过了装机评审,Ti6Al4V钛合金锻坯短流程制备工艺进行了多轮工程化试制

TA15钛合金锻坯解决国家急需,实现批量化生产,制订相关产品标准;开发具有市场竞争力Ti6Al4V钛合金锻坯,实现批量化供货

5

直升机用高强钛合金棒材(锻坯)研制

针对多型号直升机用关键钛合金材料,开展批量化生产工艺研究

已经通过了某直升机用**钛合金棒材(锻坯)工艺评审

**钛合金棒材(锻坯)取得型号供货资格,实现批量化供货,产品质量达到国内领先水平

6

航空用TA18钛合金棒材研制

针对航空液压管用关键钛合金材料,开展批量化生产工艺研究

已经通过了某型号钛合金棒材工艺评审

TA18钛合金棒材实现批量化供货,产品质量达到国内领先水平,制订相关产品标准

7

兵器用高性能钛合金材料研制

针对兵器用特种钛合金需求,开展新型钛合金成分设计、铸锭、棒材批量化研究

开发的新型钛合金性能优异,通过了考核试验

形成自主的兵器用特种钛合金设计技术,扩大钛合金产品应用领域,制订相关产品标准

8

发动机用钛合金棒材质量稳定性提升研究

基于SPC分析等质量工具,开展TC4TC11TA11等钛合金棒材过程能力及批次稳定性分析,提升产品质量稳定性

 

系统识别了TC4TC11Ti811等钛合金棒材过程控制关键因素,固化了相关技术和质量管理文件

 

TC4TC11TA11等钛合金棒材占据国内市场主导地位,取得国外航空发动机供货资格

9

核领域用钛合金材料研制

基于核领域某耐腐蚀关键钛合金需求,开展钛合金材料的批量化生产工艺研究

中试试验结果良好,进入了批量化生产工艺研究阶段且首批产品通过鉴定

形成核领域某耐腐蚀关键钛合金材料批量化生产,扩大钛合金产品应用领域

10

海洋工程用**钛合金材料研制

基于海洋工程重大国家项目需求,开展用**钛合金材料批量化生产工艺研究

成功试制了国内首件最大规格的**钛合金铸锭和锻坯

形成海洋工程用**钛合金材料批量化生产,持续扩大钛合金产品在海洋工程领域的应用

11

钛合金加工全流程数值模拟技术优化研究

在前期研究的基础上,持续开展钛合金熔炼、锻造、轧制等加工过程数值模拟技术研究,提高相关模型精确性和适用性

完成了多个牌号钛合金的物理性能参数测试,统计了相关过程和实物测试数据,对铸锭缺陷预测模型进行了修正

完善钛合金基础数据库,形成公司自主的钛合金加工全流程数值模拟技术,提高研发效率和工艺优化设计能力

12

高性能Bi系高温超导线材

根据国内超导电力和20T以上超导磁体系统研发需求,开展Bi2223Bi2212超导线带材制备技术研究,全面提升下综合性能

已全面开展线带材前驱粉末制备、塑性加工、长带高压热处理技术研发,提高带材超导载流能力和成品率

全面提高线带材机械强度、提高性价比,实现量产,促进我国超导电力用电缆、超高场磁体和核聚变用大电流缆材技术的发展

13

高性能MgB2超导线材

根据国内外制冷机直冷20K超导磁体需求,在前期研究基础上,开发高性能MgB2超导线材工程化制备技术

开发出分步反应制备元素掺杂MgB2超导粉末的新技术,采用非铁磁性NbZr合金/铜包套材料完成不同结构的稳定化多芯MgB2线材导体设计与优化

获得多芯MgB2线材PIT加工和热处理技术,线材性能达到国际领先水平,满足我国新型制冷机直冷MRI和快脉冲加速器磁体制造需求

14

面向CFETR应用的低温超导线材

根据CFETR超导磁体最高15T磁场水平要求,发展高性能Nb3SnNb3Al超导线材批量化制备技术

已研发高Nb3Sn体积含量导体设计、Nb3Al卷绕法前驱体制备、快速加热淬火设备制造技术

全面突破CuNb强化、超高Sn含量锡源引入、纳米粒子细化晶粒、快速加热淬火等新技术,全面提升Nb3Sn(Al)线材高场下应用特性并大幅降低制造成本,满足CFETR高场磁体制造要求

15

航空发动机用高温合金棒材质量提升研究

基于SPC分析等质量工具,开展GH4169GH738GH907三种典型发动机用高温合金棒材过程能力及批次稳定性分析,不断提升产品质量稳定性

系统识别了GH4169GH738GH907三种典型发动机用高温合金棒材过程控制关键因素,固化了相关技术和质量管理文件

航空发动机用高温合金棒材逐步占据国内市场主导地位,实现批量化稳定生产

16

燃气轮机用大规格高温合金棒材研

 

开展GH3039GH4698合金三联熔炼工艺及短流程锻造技

数研究

进行了多轮工程化试制,实物检验结果满足要求,需进一步验证工工艺稳定性

燃气轮机用高温合金大规格棒材逐步占据国内市场主导地位,实现批量化稳定生产

17

航空发动机高温合金粉末盘用母合金研制

针对国内高温合金粉末盘用母合金需求,开展FGH97母合金铸锭熔炼和棒坯制备技术研究

成功制备了合格数批产品,且被用于合金粉末和粉末盘制备

公司成为航空发动机高温合金粉末盘用母合金主要研发生产商之一,产品实现批量化生产


内容创作:格菲科创板研究院

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