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        冷炉床熔炼包括电子束冷炉床熔炼（简称EBCHM）和等离子冷炉床熔炼（简称PACHM）两种工艺。冷炉床熔炼法大的优点就是将熔化精炼和凝固分离。即炉料先进入熔化区熔化，然后在冷炉床（精炼区）精炼，后在结晶区结晶。因此，熔化的钛熔体在炉床上可停留较长时间，可保证合金元素充分熔化均匀、避免偏析。由于方矩管稍长时间在真空下可有效地去除易挥发杂质，因此使H、Cl、CaMg、K等达到很低的水平。
        在炉床中，低密度杂质（LDI），如TiN可以溶解或上浮；而高密度杂质（HDI），如WC则可以下沉，黏结至底部凝壳上。所以它在铸锭时减少低密度夹杂以及减少偏析的能力远远超过了3次真空自耗熔炼获得的钛锭，用该法生产的方矩管成为当前航空发动机钛合金转动部件的原材料。
        通过控制功率，还可使结晶器出口的熔体过热度很小，熔池浅，有利于获得均质细晶钛锭。该法还可以回收残钛料，从而降低成本。从经济的观点出发，真空自耗电弧熔炼法已成为主要的生产方法。冷炉床熔炼法是以特有的优势为航空航天等领域提供质量更高的钛合金铸锭，并占据市场一定份额的新方法。其他工艺尚需要进一步的改进和完善。

        弧光放电，不仅可以用高压引弧，也可以用低压引弧。实践中常采用低压引弧，它是先将方矩管两电极短路后再拉开，瞬间两极间电流密度极大从而产生高温，阴极发射出热电子而产生电弧。自耗电弧炉中正极性熔炼时将压制的钛锭当阴极，铜坩埚当阳极。
        熔炼时对电弧炉施加一定电压，当两极间拉开有一定间原时，产生弧光放电，阴极上的电子受电压的夹持驱赶，带负电荷获得高速动能的电子迅速向阳极（铜坩埚）发射。电子到达铜坩埚中，熔炼初期轰击预先放置的底垫料，一旦坩埚内形成熔池后，电子直接轰击钛熔池。
        此时，方矩管的动能会释放并转化为热能，并不断使钛锭熔化，液滴落人熔池中，并使部分金属汽化。与此相反，阳极产生的正离子会迅速射向阴极。此时，两极间电弧放电时产生两极间形成的等离子体的运动。尽管它的电离程度较低，但它产生了高的温度场，这使熔炼时达到需要的温度。

在方矩管真空熔炼时，还需要解决的另一个难题是需寻找一种合适的冷凝器（或结晶器）。从钛的化学性质可知，在高温熔炼时，各种材料都与钛发生反应，包括各种氧化物耐火材料。实践中，采用水冷铜坩埚作为熔炼时的冷
 

        在方矩管真空熔炼时，还需要解决的另一个难题是需寻找一种合适的冷凝器（或结晶器）。从钛的化学性质可知，在高温熔炼时，各种材料都与钛发生反应，包括各种氧化物耐火材料。实践中，采用水冷铜坩埚作为熔炼时的冷凝器，顺利地解决了这一难题。真空熔炼时，用真空或氩气氛可防止大气污染，用水冷铜坩埚控制坩埚的温度，使熔炼时钛不与铜（低温时）发生反应，保持惰性，使方矩管地冷凝在水冷铜坩埚中。
        真空熔炼尽管在工艺上存在设备复杂、工艺复杂和生产成本高的特点，但要制取优质的钛锭，这是可行的途径，别无他法。这也导致方矩管工业生产投资大，钛材价格高。电弧的产生是一个电极间放电过程。辉光放电和弧光放电都是电极间两种气体自激导电的形式。辉光放电特点是电流小，仅有少量电子和正离子参与导电过程，发出较弱的光。
        弧光放电特点是气相中有大量的电子和正离子参与导电过程，电流密度大，并发出耀眼的亮光。如果在两电极间施加一外电压时，当电流逐渐增大时，电极间的放电会逐渐增强，并从辉光放电转变到弧光放电。所以弧光放电也是在一定的电压和电流下方可产生的放电现象。

熔滴过渡过程与方矩管产品质量密切相关，对它的研究有以下重要意义： （1）影响方矩管熔炼的效果。熔滴颗粒越小其比表面积越大，熔炼效果越好，反之亦然。 （2）影响电弧长度的控制。当熔炼电弧长度过短时，如
 

        熔滴过渡过程与方矩管产品质量密切相关，对它的研究有以下重要意义：
        （1）影响方矩管熔炼的效果。熔滴颗粒越小其比表面积越大，熔炼效果越好，反之亦然。
        （2）影响电弧长度的控制。当熔炼电弧长度过短时，如10mm左右，这个长度与金属熔滴大小相近，会引起电极和熔池之间的短路，导致电弧熄灭而使熔炼中断，或者因为频繁短路使熔池温度急剧变化。此两种情况都会破坏正常熔炼的进行，也影响钛锭组织的均匀性。因此，熔炼的电弧长度一般控制在15mm以上。
        （3）影响方矩管表面质量。金属熔滴的分散结果，使得一小部分金属喷溅并黏附到坩埚上；电弧对金属熔池的作用也会引起喷溅；加上熔池的旋转作用以及金属挥发物和杂质在坩埚器璧上黏附，就构成了铸锭的冒口。由于冒口不能很好地被金属熔池熔化，而且吸附或黏附了较多的杂质，致使钛锭必须经过平头和扒皮后方能进行加工。

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