下面是小编为大家整理的国防军工行业深度报告：高温合金及锻铸产业，制造业高端转型基石，航空应用有望成为重要突破口,供大家参考。
目 录 一、锻铸：制造业的基石，航空应用是高端转型契机
.......................................... 5 1.1 锻铸是金属成形的主流技术，是制造业高端转型的基石
.................................................. 5 1.2 我国锻铸行业规模大但发展水平低，高端产品依赖进口
.................................................. 7 1.3 以航空及两机为主的高附加值领域是我国锻铸产业高端转型的重要突破口
................... 9 二、海外：专业化锻铸发展壮大，近净成型成为主流
........................................ 11 2.1 格局：主机厂削减内部锻铸配套，外部专业化锻铸企业集中度持续提升
..................... 11 2.2 技术：近净成型成为主流，向一站式解决方案提供商转型
............................................. 13 2.3 对标：PCC 和 Spirit 的发展之路
....................................................................................... 15 2.3.1 PCC：上下游延伸，兼并收购造就航空锻铸龙头
15 2.3.2 Spirit：从波音公司分出来的专业航空零部件制造商
18 三、我国航空及两机产业需求旺盛，且具备承接海外高端产能转移的能力
... 19 3.1 军民航空市场需求及发展趋势
............................................................................................ 20 3.1.1 军用市场：机型拼图补齐，国产发动机成熟，亟待批产上量
20 3.1.2 民用市场：国产大飞机带动产业集群构建，海外巨头供应链拓展释放配套需求21 3.2 主机厂聚焦主业，锻铸及机加配套有望外溢
.................................................................... 22 3.3 承接海外订单转移，我国从主观意愿和客观能力上均具备承接产能转移的基础
......... 24 四、航空锻铸产业链、竞争格局及相关标的
...................................................... 27 4.1 航空锻铸国内主要供应商及产业壁垒
................................................................................ 27 4.2 相关标的
............................................................................................................................... 31
中航重机 32 三角防务 32 钢研高纳 33 应流股份 33
风险提示
.................................................................................................................. 34
图表目录 图 1：2015 年全球铸件产量前十名国家单位企业平均产量
............................................................... 7 图 2：中国熔模铸造产值中高附加值业务占比低
................................................................................. 7 图 3：2011 年以来全球熔模铸造各细分市场销售增速
....................................................................... 9 图 4：2018 年全球熔模铸造市场销售份额分布
................................................................................... 9 图 5：美国精铸件产值分布（按下游分）
.......................................................................................... 10 图 6：美国精铸件产值分布 （按原料分）
........................................................................................ 10 图 7：航空锻铸造产业链
..................................................................................................................... 12 图 8：Constellium 的成长与收购历史
................................................................................................ 13 图 9：某发动机高压涡轮叶片铸造过程
.............................................................................................. 14 图 10：F-22 战斗机机翼铸件
.............................................................................................................. 14 图 11：PCC 公司 1989~2015 年营收复合增长 13%
....................................................................... 16 图 12：PCC 在 06 年后毛利率和净利率提升很快
............................................................................ 17 图 13：PCC 的收购策略
...................................................................................................................... 17 图 14：SPIRIT 2018 年营收按客户拆分
............................................................................................ 19 图 15：SPIRIT 2018 年营收按业务拆分
............................................................................................ 19 图 16：需求增长带来
............................................................................................................................ 19 图 17：中美各军机数量对比（2019 年）
.......................................................................................... 20 图 18：1990 年至 2018 年我国军用发动机进口额/百万美元
.......................................................... 21 图 19：航空结构件制造商数量相对较多，集中度不如锻铸件层级
................................................ 23 图 20：发达国家拥有大型模锻液压机一览表（数据截止 2012 年）
............................................. 26 图 21：美俄法三大公司高端锻造能力
............................................................................................... 26 图 22：军用锻件主要配套企业对比（亿元）
.................................................................................... 30 表 1：主要锻造工艺
................................................................................................................................ 5 表 2：主要铸造工艺
................................................................................................................................ 6 表 3：锻铸能力的提升是我国制造业高端转型的基石
......................................................................... 6 表 4：2010 年后国内锻造产业迎来一轮产能快速扩张
....................................................................... 8 表 5：近二十年来飞机设计与制造中持续提升钛合金的用量
........................................................... 11 表 6：PCC、Arconic 占据全球精铸市场主要份额（亿美元）
....................................................... 12 表 7：PCC 发展历史的主要收并购
.................................................................................................... 18 表 8：2018-2037 年全球、我国新交付民用喷气飞机（中国商飞预测）
...................................... 21
表 9：空客、波音生产线正在向国内转移
.......................................................................................... 22 表 10：当前我国军用航空主机厂的配套企业可分为三类
................................................................ 23 表 11：
参与军用航空配套的民营企业
.............................................................................................. 24 表 12：1950 年以来全球投产的部分大型锻造设备
.......................................................................... 25 表 13：国内两机铸件主要独立生产企业
........................................................................................... 29 表 14：航空大型锻件主要独立生产企业
........................................................................................... 30 表 15：航空机械加工主要独立生产企业
............................................................................................ 31 表 16：建议关注标的一览表（已发布首次覆盖标的，采用东方证券预测数据，其余带*的标的采用 wind 一致预期）
............................................................................................................................... 31
一、锻铸：制造业的基石，航空应用是高端转型契机
1.1 锻铸是金属成形的主流技术，是制造业高端转型的基石 锻铸是最源头，最传统，也是最主流的金属成形工艺，是制造业的基础。金属成形技术主要包括铸造、锻压、机械加工、粉末冶金、金属注射、 3D
打印等。其中铸造和锻压应用最为广泛，是目前装备制造领域各种金属零部件的主要源头成形工艺。锻铸制造业作为工业化的基石，在国民经济发展中占据不可或缺的地位，也是高端技术产品创新发展的根本保障。锻铸件的应用领域基本涵盖整个制造业，包括航空航天、兵器船舶、轨交汽车、工矿、电力、石化、纺织、农业机械等各行各业， 从通用零部件到专用零部件，凡涉及金属原材料的成形加工均有赖于锻铸技术的应用。
表 1：主要锻造工艺 锻件机械性能较好，一般用于负载高、工作条件严峻，但结构复杂性要求相对不高的零件。锻压是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构。根据锻造温度，可以分为热锻（ 800 ℃以上）、温锻（ 300 ~ 800 ℃）和冷锻（室温）。根据成形机理，锻造可分为自由锻、模锻、碾环、特殊锻造等：
1 ）自由锻以生产批量不大的锻件为主，采用锻锤、液压机等锻造设备对坯料进行成形加工，锻造灵活性大，对设备精度要求较低。
2 ）模锻方法生产的锻件尺寸精确，加工余量较小，结构也比较复杂，生产率较高。
3 ）碾环加工对于外径超过 1
米的环形锻件非常适合，其设备吨位小，加工范围大，材料利用率高。
4 ）特殊锻造主要用于满足前三种主流锻造方式不能实现的锻型零件要求。
锻造方法 定义 一般适用范围
自由锻 利用冲击力或压力使金属在上下砧面间各个方向自由变形，不受任何 限制而获得所需形状及尺寸和一定机械性能的锻件的一种加工方法
主要应用于单件、小批量生产 模锻 金属坯料在具有一定形状的锻模膛内受压变形而获得锻件 一般用于生产重量不大、批量较大的零件
碾环
指通过专用设备碾环机生产不同直径的环形零件和轮形件 制造环形零件，汽车轮毂、火车车轮等轮形 零件 特殊锻造 辊锻、楔横轧、径向锻造、液态模锻等锻造方式 较适用于生产某些特殊形状的零件 数据来源：公司公告等，东方证券研究所
铸件适应性及应用范围广，成品近净成形，可用于具备复杂结构及内腔的零部件。铸造是将液体金 属浇铸到与零件形状相适应的铸造空腔中，待其冷却凝固后，以获得零件或毛坯的方法。铸造应用广泛，适用性强，工业常用的金属材料均可铸造。通过锻造可以生产形状复杂的制件，尤其是复杂内腔的毛坯。按照工艺方法，铸造可以分砂型铸造和精密件铸造，其中砂型铸造是一种相对更通用，更具成本效益和效率的铸造方法，但产品精度低且表面光洁度差；精密铸造主要用于生产具有高表面质量的高精度和复杂产品。精密铸造细分可以有金属型铸造、压力铸造、熔模铸造、离心铸造等类型。
1 ）砂型铸造的生产周期短，产品成本较低，且产品批量、大小不受限制。
2 ）熔模铸造能够铸造外形复杂的铸件，且铸造的合金无限制，但工序复杂，费用较高。
3 ）压力铸造工艺的产品质量和尺寸较稳定，压铸模寿命长，生产效率高，压铸件适合大批量生产，经济效益好。
4 ）离心铸造适合生产管状产品，生产中空铸件时可不用型芯，其铸件密度高，力学性能强。
5 ）消失模铸造主要生产高精度铸件，无分型面，设计灵活，自由度高，生产方式较为环保。
表 2：主要铸造工艺 铸造方法 定义 一般适用范围 砂型铸造 在砂型中生产铸件的铸造方法 适用于各种尺寸和形状的铸件
精密铸造
熔模铸造 通常是指在易熔材料制成模样，在模样表面包覆若干层耐火材料制成型壳，再将模样熔化排出型壳，从而获得无分型面的铸型，经高温焙烧后即可填砂浇注的 铸造方案 适用于生产形状复杂、精度要求高、或很难进行其它加工的小型零件，是最常用的精密铸造工艺（ 2 01 7
年占比超过 7 0 % ）
压力铸造 是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件 适用于中、小型尺寸，结构较复杂的零件
离心铸造 是将金属液浇入旋转的铸型中，在离心力作用下填充 铸型而凝固成形的一种铸造方法 便于制造筒、套类复合金属铸件
消失模铸造 将与铸件尺寸形状相...
