鈦及鈦合金熔點(diǎn)高,化學(xué)性質(zhì)活潑,在熔融狀態(tài)下易與空氣和,耐火材料發(fā)生作用,通常用水冷銅坩堝真空自耗電弧爐熔煉,也可用等離子爐熔煉,近年來還發(fā)展冷床爐熔煉,鑄成扁錠,。

真空自耗電弧爐熔煉，又叫VAR (vacume arc remelting),。將海綿鈦和合金料按一定化學(xué)成分比例配好,混合均勻后壓制成不同形狀塊,用真空等離子焊箱把這些塊焊成電極,在真空或惰性氣體保護(hù)下經(jīng)二次熔煉成鑄錠,。特殊用途的鑄錠需經(jīng)三次熔煉。工業(yè)規(guī)模錠重量一般為3~6t,，大型鑄錠可達(dá)15t,。寶鈦集團(tuán)、西部材料和湖南金天公司等都引進(jìn)了德國ALD公司8~12t熔煉爐,寶鋼特鋼也引進(jìn)了美國公司15t熔煉爐(錠直徑可達(dá)1066mm) ,。

真空自耗電弧爐熔煉操作分五步進(jìn)行：電極焊接,、引弧、正常熔煉,、封頂,、冷卻。

（1）電極焊接,。電極焊接要達(dá)到焊直,、焊牢、焊縫能通過工作電流,。電極焊接具體操作：先將自耗電極與輔助電極裝入爐內(nèi),，并調(diào)整到使其處于坩堝中心，進(jìn)行爐體組裝,，預(yù)抽真空后,，在真空下進(jìn)行電弧對焊，瞬間即可完成使自耗電極與輔助電極焊接在一起重熔電極多采用爐內(nèi)對焊,。

（2）引弧,。電弧引燃的方法是在底結(jié)晶器上面直接放置一些引弧劑（海綿鈦），并使引弧劑和自耗電極端面距離一般為20~30mm,。為了順利起弧,，必須把空載電壓（即開路電壓）提高到70V,。在空載電壓下，借助于自耗電極與引弧劑之間瞬間接觸而產(chǎn)生弧光放電進(jìn)而達(dá)到穩(wěn)定的電弧燃燒,，造成一定量的金屬熔池,，為過渡到正常熔煉創(chuàng)造條件。生產(chǎn)實(shí)際中要求引弧期盡量短并迅速形成金屬熔池,，以減級電弧對結(jié)晶器底部的沖擊,。

（3）正常熔煉。當(dāng)引弧后逐漸增加熔煉電流,，迅速轉(zhuǎn)入正常熔煉,。熔煉期操作是否準(zhǔn)確，直接影響到熔煉產(chǎn)品的質(zhì)量,。待熔池覆蓋坩堝底后,，迅速將電流升到工藝要求的設(shè)定值，進(jìn)行正常熔煉,。同時(shí)要控制好電壓,、真空度、熔煉速率等其他工藝參數(shù),。熔煉電流一經(jīng)確定,，熔煉是否正常就取決于電弧的長度。電弧過長,，熱量不集中,，表現(xiàn)為金屬熔池呆滯，表面有漂浮的雜質(zhì)花膜,，使金屬的玷污程度增加,；弧長過短，會造成電弧頻繁短路而使熔池溫度急劇變化,，同時(shí)會發(fā)生嚴(yán)重噴濺,；弧長正常時(shí)，熔池十分清晰活躍,，熔液徐徐波動并將雜質(zhì)膜推向結(jié)晶器壁,。

（4）封頂，又稱補(bǔ)縮,。封頂?shù)哪康氖菫榱藴p少鑄錠頭部的縮孔和疏松,，降低鈦錠的切頭量,，提高錠坯的成材率,。從正常熔煉進(jìn)入封頂后，熱封頂?shù)碾娏髦饾u遞降,，分別從正常熔煉電流的1/3減低,，最后達(dá)1/10,；熱封頂時(shí)間一般占總?cè)蹮挄r(shí)間的1/4~1/3。為了確定最佳封頂開始時(shí)間,一般采用電極桿行程或平均速熔法計(jì)算確定預(yù)留電極量,。

（5)冷卻,。鑄錠在真空或惰性氣體保護(hù)下冷卻至 400℃以下溫度出爐,一般來說,惰性氣體保護(hù)冷卻效果比真空冷卻好。