冷爐床熔煉法(簡稱CHM法)

由原料的污染和熔煉工藝過程異常引起的鈦及鈦舍金鑄錠的冶金夾雜缺陷，一直影 響著鈦及鈦臺金在航空航天領域的應用.為了消除鈦合金飛機發動機旋轉部件中的冶金 夾雜，冷爐 床熔煉技術應運而生。CHM法*大的特點是將熔化，精煉和凝固過程的分離，即熔化的爐料進入玲爐床后先進行熔化，然后進入冷爐床的精煉區進行精煉，*后在結晶區凝固成錠。

CHM 技術顯著的優勢是在冷爐床床壁能形成凝殼，它的“粘滯區”能夠捕捉如WC，Mo，Ta等高密度夾雜物(HDI)，同時，在精煉區，低密度夾雜(LDI)顆粒在高溫液體中滯留時間延長， 可以確保LDI的完全溶解，從而有效地清除夾雜缺陷。也就是說.冷爐床熔煉的提純機理可分為比重分離和熔解分離兩種。

1.電子束冷爐床熔煉法(簡稱EBCHM法) 電子束熔煉(簡稱EB)，是利用高速電子的能量，使材料本身產生熱量來進行熔煉和精煉的工藝過程。帶有冷爐床的EB爐，就稱為EBCHM。EBCHM法具有傳統熔煉法不具備的優異功能：

(1)有效地去除鉭,鉬,鎢,碳化鎢等高密度夾雜(HDI)和氮化鈦。氧化鈦等低密度夾雜(LDI);

(2)可以接受多種加料方式，鈦殘料回收較為容易，即可以使用其它熔煉法無法使用的廢料，仍能制得純凈的鈦錠，大幅度降低產品的成本；

(3)可直接由金屬液中取樣分析化驗；

(4)可生產異型錠坯，減少生產工序，降低原料消耗，提高成品率;EBCHM法還存在以下缺點：

(1)熔煉需要在高真空條件下進行，因此不能使用含氯化物較高的海綿鈦直接熔煉；

(2)合金元素易揮發，難以控制化學成分。

2. 等離子冷妒床熔煉法(筒稱PCHM法) PCHM法利用惰性氣體電離產生的等離子弧作為熱源，可在從低真空到近大氣壓很寬的壓力范圍完成熔煉。該方法顯著特點是可保證不同蒸氣壓的合金組分，在熔煉過程中無明顯的燒損 ，同樣可消除HDI和LDI冶金缺陷。

該方法具有提供改進傳統臺金屬性的能力，可實現多元化合金的熔煉，是一種較傳統熔煉方法經濟的熔煉法。采用該方法熔煉，對于鈦及鈦合金來說，一次熔煉就可以得到理想的鑄錠。

現代PCHM 法優勢在于：

(1)設備投資低，易操作，安全可靠;

(2)可以使用不同種類和形態的原料，殘料回收率高;

(3)保證多元化合金的化學成分;

(4) 實現了價格昂貴的惰性氣體回收再 利用，降低了生產成本。PCHM法缺點為電效率較低。

EBCHM和PCHM相同之處在于都能夠消除HDI和LDI。一般熔煉純鈦使用前者較為適宜;而對于合金來說，后者更合適。

同VAR法一樣，以上兩種方法電實現了大范圍的工藝自動化控制，包括工藝參數(熔煉速度、熔煉與凝固過程中溫度的分布、熔煉時成分的變化、不溶性夾雜的去除程度等)及質量。