在全球积极推进清洁能源转型的大背景下，核电作为稳定、高效且低碳的基荷能源，正迎来新的发展机遇。据QYResearch市场调研机构数据显示，截至 2025 年，全球 31 个国家运行着 440 座核反应堆，至少 70 座在建，核电发展呈现复苏态势。我国核电建设也在稳步推进，截至 2025 年 3 月 31 日，商业运行核电机组达 58 台，装机容量 61007.74MWe。全球核电核准节奏加快，2024-2025 年度新增装机需求，拉动了钛板用量急剧增长。国内核级钛板年需求量已突破 2100 吨，但进口依存度仍超六成。成本与交付周期的双重压力，促使国产化进程全面加速。
一、钛板工艺路线：双阶段冷轧精准控制晶粒度
相关报告数据显示，钛板毛坯需依次历经第一次冷轧、中间退火、第二次冷轧、成品退火四道工序。通过双阶段冷轧工艺，可将晶粒尺寸稳定控制在 5-7 级，使横向抗拉强度≥290MPa，屈服强度≥190MPa。中间退火温度窗口严格控制在 640-680℃，该温度范围既能有效消除加工硬化现象，又可防止晶粒异常长大，为后续深波纹冲压提供良好的组织保障。
二、钛板成分设计：低 Fe 含量提升耐海水腐蚀性能
在钛板行业应用中，通过真空自耗电弧炉三次熔炼，可将钛板中 Fe 含量压缩至 0.06wt% 以下，C、O、N、H 总和≤0.15wt%。这种低间隙元素设计，显著提升了钛板的耐海水腐蚀性能。在 35℃、3.5% NaCl 环境中，其腐蚀速率降至 0.02mm/a，完全满足沿海核电站 30 年不换板的设计基准，确保了核电站长期稳定运行。
三、钛板力学表现：优异成型性能保障冲压质量
国产钛板横向断后伸长率≥30%，纵向≥40%，杯突值实测达 11.2mm。深波纹模具波深≥4.4mm 时，一次冲压合格率高达 99.4%，显著优于进口同类材料 97.8% 的水平。同时，硬度≤120HV5 的柔软表面，进一步降低了冲压过程中产生微裂纹的风险，保障了产品质量与生产效率。
四、钛板尺寸与表面：高精度控制提升装配性能
冷轧后采用在线激光测厚闭环控制技术，可将钛板厚度公差精准锁定在 ±0.04mm。通过表面抛光 + 电化学处理，使表面光洁度 Ra≤0.4μm，这不仅提升了钛板与氟橡胶垫片的贴合度，有效防止泄漏，还减少了污垢附着概率，降低设备维护成本。换热器装机后，整体高度误差控制在 ±0.5mm，便于堆叠安装，提高了工程施工效率与质量。
五、钛板换热器样机测试：多项性能指标优于进口
试制的 441 片深波纹钛板装配成 45 片通道样机，经双侧介质等压差试验，各项性能表现卓越。氦质谱检漏显示泄漏率≤10⁻⁶Pa・m³/s；在 1.93MPa 水压下保压 30min，无渗漏、无残余变形；在 0.3-0.9MPa 三档压差下，流体阻力曲线与进口样机重合度超 97%；深波纹设计使通流面积增加 20%，连续运行 6 个月未发生堵塞，充分证明了国产钛板在换热器应用中的可靠性与高效性。
六、钛板经济测算：国产化带来显著成本优势
按当前进口钛板 CIF 到岸价 58 美元 /kg 测算，单台百万千瓦机组钛板用量约 21 吨。国产化后，材料成本降至 41 美元 /kg，再考虑关税、物流及汇率等因素，单台换热器可直接节省外汇约 120 万元。在项目全生命周期内，维护费用还可再降 15%，经济效益显著，有力推动了核电建设成本的降低。
国产核级钛板在深波纹板式换热器中的技术可行性与经济性已获样机级验证。其力学、耐蚀、成型、密封、流体阻力五项关键指标，均达到或优于现行核电标准。国产化率从 2024 年的 28% 跃升至 2025 年的 38%。随着熔炼 — 轧制 — 表面处理一体化产线的扩产，预计 2027 年钛板进口依赖度有望降至 40% 以下，为国内核电建设提供安全、经济、可持续的材料保障路径，助力我国核电产业高质量发展。
