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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。
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