Page 21 - 数值模拟驱动的高温合金热加工技术

第一章 高温合金与热加工技术概述

尽管我国高温金属合金材料已历经近 60 年的发展与演变，但目前行业仍处
于成长阶段。据统计，我国高温金属合金每年需求量超过 2 万吨，而国内年生产
量仅约 1 万吨，市场容量巨大，进口占比相对较高。展望未来，随着我国各类军

机采购需求的增加，民用飞机市场的崛起，以及燃气轮机、核电等领域的发展，
高温合金市场将迎来更为广阔的发展空间。然而，当前我国高温合金行业面临两
大挑战：一是生产能力不足，高端产品难以满足应用需求；二是与美国、俄罗斯
等先进国家相比，我国的高温合金生产水平仍存在较大差距。随着航空航天发动

机性能的不断提升，高温合金材料的供应问题日益凸显，亟待我们进一步加强研
发和生产能力。
（五）高温合金的多元化应用

1. 航空航天支柱
在航空航天领域，高温合金扮演着不可或缺的角色。它主要用于制造航
空发动机的热端部件以及飞机的高温结构件，其用量占比高达发动机总重量的
40%~60%。燃烧室、导向叶片、涡轮叶片以及涡轮盘等核心部件，都离不开高
温合金的支撑。此外，机匣、环件、加力燃烧室和尾喷口等部件也广泛使用高温

合金制造。这些材料凭借其卓越的高温性能、抗氧化和抗热腐蚀能力，为航空发
动机的可靠性与稳定性提供了有力保障，同时提升了飞机在极端条件下的安全
性能。

2. 能源领域的支柱
高温合金在能源领域同样发挥着关键作用。无论是发电用燃气轮机还是舰船
用燃气轮机，其五大核心部件——燃烧室、过渡导管、导向叶片、涡轮工作叶片
以及涡轮盘，都离不开高温合金的支撑。此外，高温合金还是核电蒸发器的重要
基础原料，用于制造燃料元件包壳材料、结构材料和燃料棒定位格架等关键部件。

3. 汽车工业的新宠
随着汽车发动机性能要求的不断提高，高温合金在汽车工业中的应用也日益
广泛。它主要用于制造汽车发动机的高温部件以及废气增压器涡轮等部件，以提
高发动机的耐热性和可靠性。目前，我国涡轮增压器生产厂家所采用的涡轮叶轮

多为镍基高温合金涡轮叶轮，与涡轮轴、压气机叶轮共同构成一个转子系统。随
着涡轮增压技术的日益普及，高温合金在汽车工业中的应用前景将更加广阔。

5