冷炉床熔炼法(简称CHM法)

由原料的污染和熔炼工艺过程异常引起的钛及钛舍金铸锭的冶金夹杂缺陷，一直影 响着钛及钛台金在航空航天领域的应用.为了消除钛合金飞机发动机旋转部件中的冶金 夹杂，冷炉 床熔炼技术应运而生。CHM法*大的特点是将熔化，精炼和凝固过程的分离，即熔化的炉料进入玲炉床后先进行熔化，然后进入冷炉床的精炼区进行精炼，*后在结晶区凝固成锭。

CHM 技术显着的优势是在冷炉床床壁能形成凝壳，它的“粘滞区”能够捕捉如WC，Mo，Ta等高密度夹杂物(HDI)，同时，在精炼区，低密度夹杂(LDI)颗粒在高温液体中滞留时间延长， 可以确保LDI的完全溶解，从而有效地清除夹杂缺陷。也就是说.冷炉床熔炼的提纯机理可分为比重分离和熔解分离两种。

1.电子束冷炉床熔炼法(简称EBCHM法) 电子束熔炼(简称EB)，是利用高速电子的能量，使材料本身产生热量来进行熔炼和精炼的工艺过程。带有冷炉床的EB炉，就称为EBCHM。EBCHM法具有传统熔炼法不具备的优异功能：

(1)有效地去除钽,钼,钨,碳化钨等高密度夹杂(HDI)和氮化钛。氧化钛等低密度夹杂(LDI);

(2)可以接受多种加料方式，钛残料回收较为容易，即可以使用其它熔炼法无法使用的废料，仍能制得纯净的钛锭，大幅度降低产品的成本；

(3)可直接由金属液中取样分析化验；

(4)可生产异型锭坯，减少生产工序，降低原料消耗，提高成品率;EBCHM法还存在以下缺点：

(1)熔炼需要在高真空条件下进行，因此不能使用含氯化物较高的海绵钛直接熔炼；

(2)合金元素易挥发，难以控制化学成分。

2. 等离子冷妒床熔炼法(筒称PCHM法) PCHM法利用惰性气体电离产生的等离子弧作为热源，可在从低真空到近大气压很宽的压力范围完成熔炼。该方法显着特点是可保证不同蒸气压的合金组分，在熔炼过程中无明显的烧损 ，同样可消除HDI和LDI冶金缺陷。

该方法具有提供改进传统台金属性的能力，可实现多元化合金的熔炼，是一种较传统熔炼方法经济的熔炼法。采用该方法熔炼，对于钛及钛合金来说，一次熔炼就可以得到理想的铸锭。

现代PCHM 法优势在于：

(1)设备投资低，易操作，安全可靠;

(2)可以使用不同种类和形态的原料，残料回收率高;

(3)保证多元化合金的化学成分;

(4) 实现了价格昂贵的惰性气体回收再 利用，降低了生产成本。PCHM法缺点为电效率较低。

EBCHM和PCHM相同之处在于都能够消除HDI和LDI。一般熔炼纯钛使用前者较为适宜;而对于合金来说，后者更合适。

同VAR法一样，以上两种方法电实现了大范围的工艺自动化控制，包括工艺参数(熔炼速度、熔炼与凝固过程中温度的分布、熔炼时成分的变化、不溶性夹杂的去除程度等)及质量。