中频熔炼炉-钛合金熔炼

　　钛是地壳中仅次于铝、铁和镁，居第四位的结构金属元素。钛材料具有记忆性、超导性、高比强度、高耐蚀性、亲生物性、高低温性能优良等特性，因而被称为第三金属（相对于铁、铝）、海洋金属（耐海水性能良好）、航空金属（理想的航空航天材料）和未来金属（朝阳产业）。钛工业是一个国家现代科学技术发展水平的重要标志之一。目前，在世界上只有美国、日本、俄罗斯可以进行钛的规模化生产，中国是第四个拥有完整钛工业体系的国家。钛金属被广泛应用于航天、航空、化工、石油、化学、电力、冶金、医药以及海洋工程、地热工程、制冷工业、体育、旅游等领域，随着这些行业的产业升级换代，国家经济实力逐步增强，钛材料日益明显地成为“工程技术和高科技领域中的关键材料和支撑材料”。

　　钛及其合金是一种高化学活性金属，在熔融状态下，几乎要与所有的耐火材料发生化学反应，生成化合物，需要采用较为特殊的熔炼方法。钛必须在水冷或Na-K冷却的铜坩埚中以及真空或氩气、氮气等惰性气氛中熔炼，因此掌握中频熔炼炉钛合金熔炼技术的难度较大。

　　钛及其合金的中频熔炼炉熔炼主要分为两类：真空自耗（ VAR）熔炼和真空非自耗熔炼。真空自耗熔炼主要包括真空自耗电极电弧熔炼、电渣熔炼、真空凝壳炉熔炼。非真空自耗熔炼主要包括真空非自耗电弧熔炼、电子束熔炼、等离子束（或等离子弧）熔炼等，后两种又称冷床炉熔炼。

　　中频熔炼炉VAR熔炼速度快，能生产大型铸锭，但是容易产生高密度及低密度夹杂，产生成分偏析，而且制造电极、破碎料增加了成本。冷床炉壳服了VAR的一些缺点，可以生产高质量的铸锭，但是也有不足。电子柬熔炼（ EBM）在真空下熔炼，容易造成元素的挥发，致使铸锭成分波动难以控制，而且污染炉子。等离子炉需要等离子气体，会增加成本。凝壳，自耗电极炉几乎具有所有炉子的优点，但是不适合自动化控制。随着对钛合金需求的增加，质量要求的提高，以及对自动化、环保、低成本等的要求，近期提出的建立在冷床炉基础上的新的中频熔炼炉熔炼方法将会占据主导地位。如何获得成分均匀、准确、杂质含量低的钛合金是熔炼方面急需解决的问题。