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1、泓域咨询/莆田飞机辅助装置项目投资计划书莆田飞机辅助装置项目投资计划书xx有限公司目录第一章 项目背景及必要性8一、 面临的机遇8二、 航空行业发展态势10三、 行业的竞争壁垒13四、 实施创新驱动发展战略15五、 推进高水平对外开放16六、 项目实施的必要性16第二章 项目基本情况18一、 项目名称及项目单位18二、 项目建设地点18三、 可行性研究范围18四、 编制依据和技术原则19五、 建设背景、规模20六、 项目建设进度20七、 环境影响21八、 建设投资估算21九、 项目主要技术经济指标21主要经济指标一览表22十、 主要结论及建议23第三章 行业、市场分析25一、 行业技术水平、特
2、征及发展态势25二、 行业未来发展趋势33第四章 项目选址39一、 项目选址原则39二、 建设区基本情况39三、 加快构建现代产业体系41四、 项目选址综合评价42第五章 产品方案43一、 建设规模及主要建设内容43二、 产品规划方案及生产纲领43产品规划方案一览表43第六章 建筑物技术方案46一、 项目工程设计总体要求46二、 建设方案47三、 建筑工程建设指标50建筑工程投资一览表51第七章 法人治理53一、 股东权利及义务53二、 董事56三、 高级管理人员60四、 监事63第八章 SWOT分析66一、 优势分析(S)66二、 劣势分析(W)67三、 机会分析(O)68四、 威胁分析(T
3、)69第九章 发展规划77一、 公司发展规划77二、 保障措施78第十章 进度规划方案81一、 项目进度安排81项目实施进度计划一览表81二、 项目实施保障措施82第十一章 安全生产83一、 编制依据83二、 防范措施84三、 预期效果评价88第十二章 人力资源配置90一、 人力资源配置90劳动定员一览表90二、 员工技能培训90第十三章 项目节能方案93一、 项目节能概述93二、 能源消费种类和数量分析94能耗分析一览表94三、 项目节能措施95四、 节能综合评价96第十四章 投资计划97一、 投资估算的依据和说明97二、 建设投资估算98建设投资估算表100三、 建设期利息100建设期利息
4、估算表100四、 流动资金102流动资金估算表102五、 总投资103总投资及构成一览表103六、 资金筹措与投资计划104项目投资计划与资金筹措一览表104第十五章 经济效益106一、 基本假设及基础参数选取106二、 经济评价财务测算106营业收入、税金及附加和增值税估算表106综合总成本费用估算表108利润及利润分配表110三、 项目盈利能力分析110项目投资现金流量表112四、 财务生存能力分析113五、 偿债能力分析114借款还本付息计划表115六、 经济评价结论115第十六章 项目招投标方案117一、 项目招标依据117二、 项目招标范围117三、 招标要求118四、 招标组织方式
5、120五、 招标信息发布123第十七章 总结评价说明124第十八章 附表126营业收入、税金及附加和增值税估算表126综合总成本费用估算表126固定资产折旧费估算表127无形资产和其他资产摊销估算表128利润及利润分配表129项目投资现金流量表130借款还本付息计划表131建设投资估算表132建设投资估算表132建设期利息估算表133固定资产投资估算表134流动资金估算表135总投资及构成一览表136项目投资计划与资金筹措一览表137本报告基于可信的公开资料,参考行业研究模型,旨在对项目进行合理的逻辑分析研究。本报告仅作为投资参考或作为参考范文模板用途。第一章 项目背景及必要性一、 面临的机遇
6、1、国家政策扶持力度不断增强航空零部件是航空发动机制造业的基础领域。产业结构调整指导目录(2019年本)将“十八、航空航天:(1)干线、支线、通用飞机及零部件开发制造;(2)航空发动机开发制造”列入鼓励类目录。在规划层面,“十三五”国家科技创新规划明确到2030年要力争在航空发动机及燃气轮机领域率先突破,同时,航空产业也已经作为高端装备制造业纳入中国制造2025的国家整体规划中,规划目标中明确要加快大型飞机研制,适时启动宽体客机研制,鼓励国际合作研制重型直升机;推进干支线飞机、直升机、无人机和通用飞机产业化;突破高推重比、先进涡桨(轴)发动机及大涵道比涡扇发动机技术,建立发动机自主发展工业体系
7、;开发先进机载设备及系统,形成自主完整的航空产业链。规划目标的牵引将使我国航空产业企业以自主可控为目标,不断向更高技术含量的领域突破,迎来快速发展的良好机遇。同时,高端智能再制造行动计划(20182020年)指出,加快实施绿色制造,推动工业绿色发展,聚焦盾构机、航空发动机与燃气轮机、医疗影像设备、重型机床及油气田装备等关键件再制造,以及增材制造、特种材料、智能加工、无损检测等绿色基础共性技术在再制造领域的应用,推进高端智能再制造关键工艺技术装备研发应用与产业化推广。一系列鼓励政策为行业发展提供了坚实的基础。2、民航机队的持续增长和降本增效的发展要求保证基本的市场增长空间按照民航产业的发展规划,
8、预计“十三五”期间我国民航机队保有量的复合增速仍将保持在10%左右。同时,规划到“十四五”末,民航运输规模将再上一个新台阶,航空器维修、地面保障以及航油、航信、航材等专业领域服务保障能力持续提升,促进我国从单一的航空运输强国跨入多领域民航强国。因此,在民航机队持续增长及我国民航领域多领域发展的要求下,MRO行业具有充足的发展空间。另外,国内多家航空公司均倡导不断降本增效的发展模式,随着终端消费者承受航空运输成本的不断下降,不断提高航空器使用效率、降低运营成本。同时,随着航空器使用率的提升带来的维修频率也将不断增大,为了节约修理成本,各航空公司向国内MRO企业的开放度不断提升、需求不断扩大。这将
9、带来国内航空MRO市场的增量需求,有效促进产业的发展。3、国产民机行业发展,推动自主可控的维修、制造市场快速增长近年来我国一直致力于发展民族航空制造业,以干支线飞机和通用飞机为主的航空装备制造已列入国务院确定的战略性新兴产业之一。中国商用飞机有限责任公司实施的C919等国产干线飞机项目和ARJ21等国产支线飞机项目发展顺利,截至2020年底已向客户交付25架ARJ21飞机;同时,2021年一季度末,C919大飞机也已有815架意向订单。国产民机加速发展,一方面刺激国内民航机队扩充,为国内第三方MRO企业提供更大潜在市场;另一方面,国产民机的发展必然要实现动力装置、机体、机载设备等零部件的核心制
10、造技术或技术参数的掌握和控制,实现自主知识产权,避免航空制造业“造空壳”的发展方式,从而为国内第三方企业提高维修再制造技术、扩充维修能力清单提供了广阔契机,带动修理、制造市场的快速发展。二、 航空行业发展态势1、全球航空市场发展态势随着经济的发展,飞行已经日益成为一种主流的出行方式,经济一体化也在不断推动航空物流产业的发展。自1914年首架民用飞机投入商业运营以来,如今全世界年均航班总量超过3,600万架次,航空业已成为人们日常生活中不可或缺的一部分。目前航空业每年运送超过36亿乘客和5,200万吨货物,每年产值约为7,205亿美元。全球航空运输业自正式投入运营以来,机队规模逐年增长,近年来亚
11、太地区的增长趋势尤为显著。根据空客公司在巴黎航展发布的全球市场预测,到2034年,全球航空客运量年均增长率为4.6%,需新增32,600架100座级以上飞机(其中包括31,800架客机和800架业载10吨以上的货机),总价值近5万亿美元,其中需求约9,600架宽体飞机、23,000架单通道飞机。到2034年,全球客机和货机机队总数将达到38,500架,大约有13,100架老旧飞机将由燃油效率更高的新飞机替代。2、国内民用航空市场发展态势我国民用航空业始于1949年,至今已有70余年的发展历史。改革开放以来,我国民航积极鼓励和支持民间资本参与民航事业发展。自2005年国内投资民用航空业规定(试行
12、)发布以来,国家放宽了民航业的投资准入及投资范围,民营资本不断涌入航空运输业。根据中国民航局2020年6月发布的2019年民航行业发展统计公报,我国62家运输航空公司中,国有控股公司48家,民营和民营控股公司14家。随着我国国民经济的持续发展和人民生活水平的不断提高,航空运输行业在国家经济、社会发展和现代化建设中发挥着越来越重要的作用。我国作为全球人口最多、经济增长速度最快的国家之一,相应民航运输业近年来也保持着较快的发展速度,经过30多年的发展,中国目前已成为全球第二大航空运输市场,航空客、货、邮运输需求均同步增长。根据2020年民航行业发展统计公报统计数据,我国民航机队规模一直呈现高速增长
13、的趋势,运输机队规模从2006年的998架增长至2020年的3,917架,复合增长率达到11.09%。未来,随着我国民航的不断发展,我国民用航空机队规模有广阔的发展空间。根据波音公司在2015年发布的中国市场展望报告,预测未来20年中国将需要6,330架新飞机,总价值约为9,500亿美元;中国民航机队规模在未来20年将扩大到现在的三倍,到2034年将增至7,210架。在全球范围内,波音公司预测世界未来20年内将需要38,050架新飞机,总价值合计5.6万亿美元。其中,中国在新机交付数量和市场价值方面均占全球总量的近17%。目前,中国国内航空运输市场规模是美国的40%,根据预测,中国将在2030
14、年超越美国成为全球最大民航运输市场。同时,根据中国商飞发布的2019-2038年民用飞机市场预测年报,我国未来二十年,机队的年均增长率将达到5.20%,旅客周转量的年平均增长率为6.00%,均处于世界领先地位。预计到2038年,中国地区的国内与国际航班旅客周转量将达到4.08万亿人公里,占全球总量的21.00%。高旅客周转量将带动中国市场民航飞机交付数量的增长,预计中国市场将接收50座以上的飞机9,205架,其价值量为1.40万亿美元,考虑到飞机机体换代淘汰的因素,届时机队总规模预计将达到10,334架。民航机队的持续增长、旅客周转量的提升将给航空器制造、航空维修等高附加值领域带来广阔的市场。
15、三、 行业的竞争壁垒1、技术壁垒航空动力装置作为民航客机最具技术含量的领域,相应其维修具有极高的技术门槛,是典型的技术密集型的行业,产品技术含量较高。民航飞机的安全性要求决定了飞机部件的精密性,这也决定了民航修理与制造产业需要专业性极强的高精尖技术。航空修理与制造行业涉及众多技术科学门类,要运用数学、力学、热学、空气动力学、电子学、信息学、计算机学、材料学、光学、声学等诸多科学理论。各国的飞机制造企业总是把最先进的技术优先应用于航空航天领域,随着民用航空公司机队的扩大与更新,民用航空修理与制造行业也集中体现了日新月异的各种现代科学新技术。因此,从事航空动力装置修理产业具有很高的技术壁垒,特别是
16、在OEM厂商对零部件的技术手册资料开放度低的情况下,更要求参与单位具有突破技术难点、快速更新技术的能力。2、资质壁垒由于关系到民航飞行安全,中国民航局对民航维修行业的许可证管理制度非常严格,要求民航维修企业必须根据行业的相关的规定,不但具备满足修理要求的厂房设施、检测修理设备及工具、器材、维修管理人员、适航资料等外,还必须根据适航规定建立质量管理系统、工程技术系统、生产控制系统和全员培训系统等,民航适航监管部门会对这些项目实行逐项审查,全部合格后才给予维修许可证。同时,民航适航监管部门还会对民航维修企业整个经营期间进行监督管理,每年都要进行年审和抽查。民航维修企业要对国外注册飞机进行维修,通常
17、还要通过美国联邦航空局或欧洲航空安全局资格审查,在获取认证后才能开拓和进入国际民航维修市场。3、资金壁垒根据适航规定民用航空维修的单位应具备符合要求的工作环境及厂房、固定的办公、培训、存储场所和设施。为了保证民航飞机能按时按周期交付,民航维修企业必须根据将开展的业务准备航材备件库存,民航飞机各个部件在修理时均需要专用设备和工具进行检测、修理、制造。这些专用的航空测控设备和工具均为精密仪器且价格高昂,因此没有雄厚的资金实力难以进入航空修理市场及航空制造领域。4、人才壁垒MRO企业需要大量综合能力强的管理人才、市场开拓人才以及专业的研发和生产人才以保障公司产品质量的稳定和交期的及时,同时,民航MR
18、O企业的放行人员还必须取得航空器部件修理执照才能上岗。因此,航空行业的高品质、高稳定、高可靠要求对从业人员提出了较高的要求。此外,航空修理与制造行业是技术密集型行业,产品竞争力较大程度上受到企业人才经验、技术、工艺水平的影响,掌握核心技术、核心工艺的人才对业内企业的竞争至关重要,构成了业内企业竞争的重要壁垒。四、 实施创新驱动发展战略坚持把创新摆在发展全局的核心位置,深入实施科教兴市、人才强市战略,聚焦科技创新,形成全社会大众创业、万众创新的潮涌,加快建设创新型城市。到2025年,全社会研发与试验发展经费投入占地区生产总值比重达到全省平均水平,国家创新型城市格局初步形成。 1.全面提升科技创新
19、能力。以强化联合创新、原始创新为主攻方向,面向科技前沿、国家重大需求、经济社会发展主战场,强化关键核心技术研发和前沿技术供给,推动形成持续创新的系统能力。 2.加快构筑大众创业高地。建立健全各主体、各方面、各环节有机互动、协同高效的创新创业体系,充分激发全社会创新创业创造活力,进一步把大众创业万众创新引向深入。 3.优化创新创业创造环境。大力营造有利于创新创业创造的良好发展环境,推动创新政策激励相容、创新资源有序流动,最大限度释放全社会创新创业创造动能。五、 推进高水平对外开放响应国家对外开放战略布局,进一步健全开放型经济新体制,创新开放理念、丰富开放内涵,强化内外联动,实施更大范围、更宽领域
20、、更深层次对外开放,争创国际合作和竞争新优势。 1. 打造更高水平开放平台。对标高标准国际经贸规则,加强开放型经济主体培育,营造开放型经济环境,进一步稳定外贸外资存量,扩大外贸外资增量,提升外贸外资质量。 2.深入推进“海丝”交流合作。抓住新一轮高水平对外开放机遇,深度融入“海丝”核心区创建,进一步完善国际市场多元化布局,逐步拓展双边、多边和第三方市场合作。 3.推动莆台融合发展。深化莆台各领域融合,着力强优势、探新路、作示范、聚人心,努力打造成为台胞台企登陆第一家园的“桥头堡”。 4.提升莆港澳侨合作水平。进一步加强与港澳同胞、海外侨胞的联谊交流,努力推动莆港澳侨合作向更高层次、更新领域拓展
21、,实现互利互惠共同发展。六、 项目实施的必要性(一)现有产能已无法满足公司业务发展需求作为行业的领先企业,公司已建立良好的品牌形象和较高的市场知名度,产品销售形势良好,产销率超过 100%。预计未来几年公司的销售规模仍将保持快速增长。随着业务发展,公司现有厂房、设备资源已不能满足不断增长的市场需求。公司通过优化生产流程、强化管理等手段,不断挖掘产能潜力,但仍难以从根本上缓解产能不足问题。通过本次项目的建设,公司将有效克服产能不足对公司发展的制约,为公司把握市场机遇奠定基础。(二)公司产品结构升级的需要随着制造业智能化、自动化产业升级,公司产品的性能也需要不断优化升级。公司只有以技术创新和市场开
22、发为驱动,不断研发新产品,提升产品精密化程度,将产品质量水平提升到同类产品的领先水准,提高生产的灵活性和适应性,契合关键零部件国产化的需求,才能在与国外企业的竞争中获得优势,保持公司在领域的国内领先地位。第二章 项目基本情况一、 项目名称及项目单位项目名称:莆田飞机辅助装置项目项目单位:xx有限公司二、 项目建设地点本期项目选址位于xxx,占地面积约20.00亩。项目拟定建设区域地理位置优越,交通便利,规划电力、给排水、通讯等公用设施条件完备,非常适宜本期项目建设。三、 可行性研究范围1、项目背景及市场预测分析;2、建设规模的确定;3、建设场地及建设条件;4、工程设计方案;5、节能;6、环境保
23、护、劳动安全、卫生与消防;7、组织机构与人力资源配置;8、项目招标方案;9、投资估算和资金筹措;10、财务分析。四、 编制依据和技术原则(一)编制依据1、国民经济和社会发展第十三个五年计划纲要;2、投资项目可行性研究指南;3、相关财务制度、会计制度;4、投资项目可行性研究指南;5、可行性研究开始前已经形成的工作成果及文件;6、根据项目需要进行调查和收集的设计基础资料;7、可行性研究与项目评价;8、建设项目经济评价方法与参数;9、项目建设单位提供的有关本项目的各种技术资料、项目方案及基础材料。(二)技术原则1、立足于本地区产业发展的客观条件,以集约化、产业化、科技化为手段,组织生产建设,提高企业
24、经济效益和社会效益,实现可持续发展的大目标。2、因地制宜、统筹安排、节省投资、加快进度。五、 建设背景、规模(一)项目背景根据空客公司在巴黎航展发布的全球市场预测,到2034年,全球航空客运量年均增长率为4.6%,需新增32,600架100座级以上飞机(其中包括31,800架客机和800架业载10吨以上的货机),总价值近5万亿美元,其中需求约9,600架宽体飞机、23,000架单通道飞机。到2034年,全球客机和货机机队总数将达到38,500架,大约有13,100架老旧飞机将由燃油效率更高的新飞机替代。(二)建设规模及产品方案该项目总占地面积13333.00(折合约20.00亩),预计场区规划
25、总建筑面积20977.81。其中:生产工程14802.30,仓储工程2021.90,行政办公及生活服务设施2510.71,公共工程1642.90。项目建成后,形成年产xx套飞机辅助装置的生产能力。六、 项目建设进度结合该项目建设的实际工作情况,xx有限公司将项目工程的建设周期确定为24个月,其工作内容包括:项目前期准备、工程勘察与设计、土建工程施工、设备采购、设备安装调试、试车投产等。七、 环境影响本期工程项目设计中采用了清洁生产工艺,应用清洁原材料,生产清洁产品,同时采取完善和有效的清洁生产措施,能够切实起到消除和减少污染的作用;因此,本期工程项目建成投产后,各项环境指标均符合国家和地方清洁
26、生产的标准要求。八、 建设投资估算(一)项目总投资构成分析本期项目总投资包括建设投资、建设期利息和流动资金。根据谨慎财务估算,项目总投资9098.33万元,其中:建设投资6797.69万元,占项目总投资的74.71%;建设期利息193.92万元,占项目总投资的2.13%;流动资金2106.72万元,占项目总投资的23.16%。(二)建设投资构成本期项目建设投资6797.69万元,包括工程费用、工程建设其他费用和预备费,其中:工程费用5897.72万元,工程建设其他费用687.55万元,预备费212.42万元。九、 项目主要技术经济指标(一)财务效益分析根据谨慎财务测算,项目达产后每年营业收入1
27、9500.00万元,综合总成本费用15373.30万元,纳税总额1932.79万元,净利润3020.62万元,财务内部收益率25.62%,财务净现值5660.92万元,全部投资回收期5.57年。(二)主要数据及技术指标表主要经济指标一览表序号项目单位指标备注1占地面积13333.00约20.00亩1.1总建筑面积20977.811.2基底面积8133.131.3投资强度万元/亩333.372总投资万元9098.332.1建设投资万元6797.692.1.1工程费用万元5897.722.1.2其他费用万元687.552.1.3预备费万元212.422.2建设期利息万元193.922.3流动资金万
28、元2106.723资金筹措万元9098.333.1自筹资金万元5140.683.2银行贷款万元3957.654营业收入万元19500.00正常运营年份5总成本费用万元15373.306利润总额万元4027.507净利润万元3020.628所得税万元1006.889增值税万元826.7110税金及附加万元99.2011纳税总额万元1932.7912工业增加值万元6368.8013盈亏平衡点万元7289.77产值14回收期年5.5715内部收益率25.62%所得税后16财务净现值万元5660.92所得税后十、 主要结论及建议项目建设符合国家产业政策,具有前瞻性;项目产品技术及工艺成熟,达到大批量生
29、产的条件,且项目产品性能优越,是推广型产品;项目产品采用了目前国内最先进的工艺技术方案;项目设施对环境的影响经评价分析是可行的;根据项目财务评价分析,经济效益好,在财务方面是充分可行的。第三章 行业、市场分析一、 行业技术水平、特征及发展态势1、APU自主维修技术受限于国外原厂从21世纪初,国内就不断加大对航空维修业务的重视和投入,目前,中国民航局(CAAC)下的国内维修单位已有500余家。但是,在APU领域,由于APU作为一种燃气涡轮发动机,技术、工艺难度大、要求高,具有APU零部件修理能力的企业较少,同时具备APU核心零部件修理、整机修理能力的维修企业较少。据统计,APU修理费用中,70%
30、-80%的费用来自于零部件修理、新零部件等,其中有65%-70%被原始制造厂(OEM)拿走。多来年,OEM厂商为保证自身对市场、技术的控制力,为保证自身利益,对零部件的技术手册严格管控、开放度低。大量核心零部件的修理方法被严格控制,不对外公开,造成国内零部件自主修理困难较大,APU整机修理也严重依赖于OEM。因此,国内APU维修的自主能力较为欠缺,APU核心零部件维修依赖于OEM厂商,而OEM厂商维修价格昂贵、维修时间周期长,部分核心零部件还必须送到国外进行检修,极大的增加了航空公司的运营成本,降低了运营效率,进而限制了我国商业航空产业的发展和技术进步。2、APU核心零部件维修技术能力要求高航
31、空动力装置是知识密集、多学科集成的高科技复杂热力机械,需要在高温、高速、高负荷的苛刻条件下反复工作,且技术性能、耐久性、可靠性及经济性要求日益提高。航空动力装置制造涉及气动、热力、控制、材料、强度、制造等诸多学科和技术领域,是最为复杂的工程技术之一。APU作为飞机动力装置之一,其核心机(由压气机、涡轮、燃烧室组成)亦在高温、高速、高负荷的苛刻条件下反复工作,以常见的A330飞机的APU331-350C为例,其涡轮进口温度达到1,100左右,工作温度已逐步接近了高温合金自身的熔点。同时,APU转子部件还需以41,000转/分钟以上的速度高速旋转。在该种高温、高负载、长时间的工作环境下,即便是特种
32、高温合金,亦难以保持良好的工作状态。因此,APU的制造、修理需要掌握的技术要求极高。在APU核心机受损的情况下,为使其恢复已有性能,达到适航要求,对MRO企业的技术能力提出了极高要求,要求MRO企业具备与零部件制造企业同等的能力,在气动仿真、涂层恢复、增材制造、材料性能恢复、流量性能测试、试车等多个技术领域,修理与产品制造具有完全一致的标准,只有掌握多项生产、制造相关的核心技术,方可完成相关核心零部件的修理工作。(1)涂层技术在燃气涡轮发动机(包含航空发动机、APU、地面燃机等)中,其燃烧室、涡轮导向器、涡轮叶片长期在高温、高压等极其恶劣的条件下工作。其中,涡轮叶片由于处于温度最高、应力最复杂
33、、环境最恶劣的部位而被列为第一关键件,并被誉为“王冠上的明珠”。同时,由于对燃烧室、涡轮导向器、涡轮叶片等热端部件可靠性、使用寿命、推重比(功重比)、效率等有着多种严苛的要求,为提高发动机推重比(功重比)、效率,提高涡轮前燃气温度已成为目前提高发动机推力的主要技术途径之一。因此,随着涡轮前燃气温度的不断提升,对航空发动机燃烧室、涡轮导向器、涡轮叶片等热端部件的抗高温能力亦提出了更高的要求,这些零部件的性能水平,特别是承受高温能力,成为一种型号发动机先进程度的重要标志,在一定意义上,也是一个国家航空工业水平的显著标志。目前世界上燃气涡轮发动机的最高涡轮前温度已经超过1,600,已经超过了高温合金
34、的熔点,而APU的最高涡轮前温度也可达到1,200,已经超出高温合金能长期稳定工作的温度。为满足使用需求,耐热、耐腐蚀涂层技术应运而生。目前常见的耐热、耐腐蚀、耐磨、可磨耗涂层技术如下:热障涂层(TBC):热障涂层是以降低高温环境下金属表面温度的一种热防护技术,是一种隔热为目的的高温涂层,可以显著降低涡轮叶片等金属的表面温度,大幅度延长叶片的工作寿命,从而起到提高发动机的推力和效率的作用。热障涂层通常采用电子束物理气相沉积(EB-PVD)、等离子喷涂、电弧喷涂、火焰喷涂和低温热处理的涂覆工艺制备,它具有良好的耐热性、绝热性、耐氧化性、耐磨耐侵蚀性,是电绝缘体(1,000),一般不受熔化金属、氧
35、化物侵蚀,对多种金属基体有良好的结合力,多用于航空发动机燃烧室、火焰筒、涡轮导向器等部件。热障涂层经过国外五十多年和国内二十多年的发展,已成为热喷涂涂层领域最为重要、最受关注的涂层类型之一。国内的热障涂层虽然起步较晚,但随着我国对航空发动机和燃气轮机的不断重视,相关技术已得到了进一步的发展,已实现涡轮前温度从1,200到1,600的技术突破,达到国际先进水平。耐磨涂层:耐磨涂层在航空发动机、重型燃气轮机等高端装备的科研和生产中有着不可替代的作用。采用热喷涂技术制备耐磨涂层是目前应用最广泛的表面工程技术之一,热喷涂金属涂层是研究和应用较早的耐磨涂层,常用的有金属(Mo、Ni)、碳钢、低合金钢、不
36、锈钢和Ni-Cr合金系列涂层。一般采用火焰喷涂(SF)、电弧喷涂(Arc-S)、等离子喷涂(APS)、超音速火焰喷涂(HVOF)、爆炸喷涂及冷喷涂工艺,涂层具有与基体的结合强度较高、耐磨、抗腐蚀性能较好等优点,用于修复磨损件及机械加工超差件。耐磨涂层是热喷涂技术的重要应用领域,以航空发动机为例,机匣气路封严涂层、级间篦齿耐磨涂层、叶片榫头抗微动涂层、叶尖耐磨涂层、叶片阻尼台耐磨涂层等均采用热喷涂技术制备。因此,国内外研究人员对热喷涂技术及其在耐磨涂层中的应用开发十分重视。可磨耗封严涂层:航空发动机是高难度、高技术含量的产品,采用涂层技术是提高发动机使用寿命与可靠性的核心技术措施之一,也是加大发
37、动机单位推力、提高推重比的最有效手段。其中,可磨耗封严涂层材料和技术有助于减小发动机转子与静子的径向间隙,对先进航空发动机的可靠性和性能有重要的影响。资料表明,航空发动机直接的运行费用中油耗占比约53%,叶尖漏气损失约占发动机整机损失的10-40%;典型发动机的高压涡轮叶尖间隙每减小0.13-0.25mm,油耗可减少0.5-1%,发动机的效率可提高2%左右。此外,压气机的运转间隙过大,它的气动特性可能在发动机加速时遭到破坏,并引起喘振。因此,为提高发动机运转效率、使用寿命和降低油耗,航空发动机核心部件的封严涂层研究历来受到国内外的高度重视。目前,我国通过技术引进、吸收以及自主研发,在封严涂层材
38、料与技术领域得到了较快发展,研制开发的品种己达30多种,但与发达国家相比,在系列化、标准化和产业化方面都还存在着较大差距。(2)单晶高温合金材料技术随着航空发动机的发展,为了应对越来越高的涡轮前温度,学术界和工业界合作,先后发展了多代高温合金为适应严苛的工作环境,同时,为了改善合金的使用性能,减少或消除晶界作为薄弱环节在高温下对合金材料强度的影响,航空发动机叶片经过了等轴晶叶片、定向结晶叶片等发展历程,先进航空发动机叶片已实现单晶高温合金叶片的应用。单晶叶片消除了全部晶界,不必加入晶界强化元素,使合金的初熔温度相对升高,从而提高了合金的高温强度,并进一步改善了合金的综合性能。技术发展方面,目前
39、已经发展到了第五代单晶高温合金技术,当前广泛应用的为第三代单晶高温合金技术。目前单晶叶片的研制,美国、法国、英国和俄罗斯走在世界前列,美国的Howmet公司、GE公司、PCC公司以及Allison公司,英国的罗罗公司,法国的SNECMA公司,俄罗斯的SALUT发动机制造厂等厂商均大量生产单晶零部件。国内企业目前主要单晶叶片生产商是航发动力下属贵阳航发精密铸造有限公司,同时,民营企业也在快速进入叶片铸造市场,技术实力快速提升。(3)锻造技术锻造是指对金属坯料施加压力,使其产生塑形变形的工艺。燃气涡轮发动机风扇和压气机叶片、盘、轴、齿轮和部分机匣零件主要采用锻造工艺。其中,对于叶片的锻造技术,随着
40、航空发动机工艺制造工艺技术的发展,形成了与其他零件不同的叶片无余量精锻工艺,行业内一般认为,叶片锻件叶身余量小于0.10.7mm范围,叶身表面不再需要切削加工,只需进行振动光饰或化学铣削就可形成最终产成品的叶片锻造技术就可称为叶片精锻技术。由于航空叶片结构复杂,以压气机叶片为例,叶片的叶身薄而宽,导致在锻造及热处理过程中极易产生变形,同时,叶片前后缘厚度薄、曲率变化大、轮廓度要求高,对叶片前后缘高效精密抛磨加工和控制提出了严峻的挑战,要求制造、维修厂家具备极强的锻造工艺技术。除叶片外,作为发动机关键零部件“一盘两片”中的涡轮盘,其承受着高温和高应力的叠加作用,工作条件极为苛刻,制备工艺复杂,技
41、术难度大,长期以来都是我国发动机发展的难点之一。涡轮盘的工艺在发动机各类盘、轴、齿轮和机匣等零件锻件中最为先进,其工艺技术由普通的锻造不断发展,目前先进发动机制造、维修厂家已实现等温锻造技术应用。等温锻造指的是在恒定温度下将胚料在模具中锻造加工成精锻成形零件的工艺。与常规锻造相比,等温锻造能够将毛坯的加热温度控制在一定范围内,使锻造过程中的温度大致相等,大大改善了在加工过程中模具因温度骤变而发生的塑性变化,从而提升了锻件的强度、杂质含量等性能指标。由于等温锻造的工艺特点,特别适合钛合金、部分高温合金等对形变温度很敏感的材料或是难成形的材料的精锻。(4)精密加工技术作为高新技术之一的精密加工技术
42、在现代科技领域中处于相当重要的地位,目前已广泛应用于国防工业、航空航天、信息产业、民用产品等领域。20世纪60年代,美国对铝合金和无氧铜镜面切削用单刃金刚石车床的研制揭开了超精密加工机床研制的帷幕。1980年,美国研制成功M218AG三坐标控制非球面加工机床,用来加工核聚变用大型金属反射镜。该机床的问世标志着亚微米级超精密加工机床技术的成熟。1984年,美国LLNL实验室研制成功大型金刚石车床LODTM,是迄今为止精度最高的超精密加工机床。日本自1981年起开发多棱体反射镜加工机床、微细加工机床及磁盘端面车床,近年来则以非球面加工机床和短波长X射线反射镜面加工机床为主。德国、英国、荷兰等国也在
43、超精密加工领域处于世界先进水平。我国从80年代初开始超精密加工技术的研究并取得了显著的成果。从先进制造技术的技术实质性而论,主要有精密、超精密加工技术和制造自动化两大领域,前者追求加工上的精度和表面质量极限,后者包括了产品设计、制造和管理的自动化,它不仅是快速响应市场需求、提高生产率、改善劳动条件的重要手段,而且是保证产品质量的有效举措,两者有密切关系,许多精密和超精密加工要依靠自动化技术得以达到预期指标,而不少制造自动化有赖于精密加工才能准确可靠地实现。精密加工和超精密加工技术发展到今天,已经有了重大的突破,已不再是一种孤立的加工方法和单纯的工艺问题,而成为一项包含内容极其广泛的系统工程。实
44、现精密加工和超精密加工,不仅需要超精密的机床和刀具,更需要稳定的环境条件,还需要运用计算机技术进行实时检测、反馈补偿。只有将各个领域的技术集中起来,才有可能实现超精密加工。目前航空动力装置大量使用的钛合金及高温合金,由于具备良好的耐热性、韧性、耐腐蚀性、抗疲劳性等多种良好性能,在航空发动机中得到广泛应用。由于钛合金在加工过程中要求严格的过烧控制、高温合金叶片榫头在加工过程中有着极高的精度、光洁度要求等,钛合金、高温合金加工难度较大,常规的加工方式难以满足后端制造、使用需求。当前技术研究重点集中于如何高效率地实现高精度加工。通过结合新一代刀具并合理优化切削参数与刀轨参数,不仅能显著提高难加工材料
45、的加工效率,而且还能提升刀具寿命,已成为航空动力装置制造、维修厂商必须要具备的重要技术。二、 行业未来发展趋势从当前来看,我国的MRO行业,特别是动力装置维修,尽管与OEM厂商存在一定差距,特别在核心零部件领域的进口依赖程度很高,但在航空产业整体发展迅速的背景下,相关行业也取得长足进步。1、积极扩充APU的维修能力,不断向核心零部件领域拓展目前在APU维修领域,由于国外OEM厂商掌握着APU整机制造工艺、技术,相应的在修理、维护方面也具有较为明显的优势,一方面,OEM厂商针对其制造的APU型号具备全面的维修能力认证;另一方面,OEM厂商为保证自身对市场、技术的控制力,对其核心零部件的修理工艺和
46、方法实施严格保密和出口管制,因其开放度低和极高的技术壁垒使OEM厂商能够垄断其制造和修理业务。但是,由于OEM厂商价格昂贵、维修周期长,航空公司议价能力受限,同时,部分核心零部件需要送到境外进行检修,使得航空公司的修理成本支出大量增加,也为政府部门的安全监管带来了许多困难。因此,积极扩充APU的维修能力,加强技术投入,向核心零部件领域拓展、突破,不仅是业内企业的发展目标,也是相关监管部门的引导方向。如工业和信息化部在重点领域技术路线图(2015年版)中明确将涡轮叶片、涡轮盘等关键件再制造、无损检测、涂层恢复技术等航空发动机关键件再制造技术以及高性能、低排放燃烧室技术作为发展重点;在高端智能再制造行动计划(20182020年)(工信部节2017265号)中明确要聚焦航空发动机与燃气轮机等关键件再制造,开展航空发动机与燃气轮机压气机转子叶片(整体叶盘)、定向柱晶涡轮转子和静子叶片、定向单晶涡轮转子和静子叶片、定向金属间化合物涡轮静子叶片以及大型薄壁机匣等关键件再制造技术创新与产业化应用。特别的,财政部、工业和信息化部、海关总署、税务总局、能源局还在重大技术装备和产品进口关键零部件、