A 熔煉功率
在真空自耗電弧熔煉時(shí)，用于金屬熔化時(shí)的功率僅占總輸入功率的30%~50%,有50%~70%的功率以各種形式損失掉。其中包括金屬揮發(fā)損失、電極熱損失、金屬表面熱損失和液體金屬導(dǎo)熱損失。熔煉所需的總輸入功率可按下述經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：
P總=P熔/?=IU
式中
P總－熔煉所需的總輸入功率，kW·h;
P熔－金屬熔化所需功率，
?-熱效率，一般為30%~50
I-電弧電流，kA;
U-電弧電壓，V.
真空自耗電弧熔煉鈦的電壓通常為28~40V,惰性氣體保護(hù)熔煉的電壓比真空熔煉高6~8V.隨著電流的增大，電弧電壓略有升高。鈦?zhàn)院娜蹮挄r(shí)電流與電壓的關(guān)系如圖1-40所示。

熔煉電流是真空自耗熔煉的重要參數(shù)，它與被熔煉材料、鑄錠直徑、坩堝與電極直徑比、爐內(nèi)壓力、極性、爐子結(jié)構(gòu)及電源類(lèi)型有關(guān)。熔煉電流大小除決定金屬的熔化速率和熔池的溫度外，還直接影響熔池的形狀、體積和深度。電流越大，金屬熔化速率越大，鑄錠表面質(zhì)量越好。同時(shí)，隨著電流的增加，金屬熔池深度增加，引起鑄錠組織變壞：粒狀晶粗大、徑向發(fā)展、疏松和偏析程度增加。熔煉電流小，則熔化速率低，金屬熔池淺，柱狀晶細(xì)小且軸向發(fā)展，有利于獲得疏松程度小、成分偏析小、結(jié)晶構(gòu)造致密的鑄錠。
鈦及鈦合金熔煉電流與坩堝直徑的關(guān)系如圖1-41所示。圖中各點(diǎn)的數(shù)據(jù)為熔煉實(shí)例。

在熔煉過(guò)程中，電弧供熱除了供電極料熔化外，還需要為熔煉區(qū)域維持適當(dāng)?shù)臏囟取Ｒ虼耍蹮挸跗冢枰獮檎麄€(gè)爐體升溫和散熱提供更多的熱能；熔煉中期已經(jīng)維持了較長(zhǎng)時(shí)間的熱平衡，到熔煉后期可適當(dāng)減少提供的熱能。因此，為了維持恒定的熔煉區(qū)溫度，需要分階段提供電熱弧，即分段提供不同的電功率。熔煉電流是影響電功率的最敏感參數(shù)。因此，實(shí)踐上常采用如圖1-42所示的電流與時(shí)間的關(guān)系曲線。當(dāng)熔煉中期較長(zhǎng)時(shí)間選用某一電流時(shí)，在熔煉初期適當(dāng)?shù)卦龃箅娏鳎蝗蹮捄笃谶m當(dāng)?shù)販p小電流。

鈦及鈦合金自耗熔煉時(shí)的參數(shù)及爐子效率見(jiàn)表1-21.

B 熔煉速度
真空自耗熔煉的速度與熔煉的電流大小有關(guān)。熔煉速度與電流的關(guān)系如圖1-43所示。在保證鑄錠質(zhì)量的前提下，提高熔速有利于增加生產(chǎn)效率。提高熔煉速度的主要方法是增加電壓和電流，一般以增加電流為好。

C 坩堝比
電極直徑與坩堝直徑之比簡(jiǎn)稱(chēng)坩堝比，它是影響鑄錠質(zhì)量和安全生產(chǎn)的重要參數(shù)之一。對(duì)于鈦而言，坩堝比一般在0.625~0.88之間。真空自耗熔煉時(shí)坩堝直徑與最小間隙的關(guān)系如圖1-44所示。

目前有采用大斷面電極的傾向。大斷面電極的優(yōu)點(diǎn)在于電弧熱能均勻地分布在整個(gè)熔池表面，使金屬熔池呈扁平狀，增加了熔池固液兩相區(qū)的溫度梯度，有利于獲得成分偏析小、致密度高的優(yōu)質(zhì)鑄錠。
D 熔煉真空度
鈦及鈦合金的熔煉真空度一般為0.1~1.0Pa.
E 攪拌電流
金屬熔池的旋轉(zhuǎn)對(duì)鑄錠質(zhì)量既有好的作用，也有壞的影響。合適的攪拌電流可以細(xì)化晶粒，減輕結(jié)晶偏析的程度。通常是根據(jù)所熔煉的合金來(lái)確定攪拌電流的大小和頻率。一般來(lái)說(shuō)，有正偏析特征的組元的鈦合金，在二次重熔時(shí)，選擇較低的頻率和較小的攪拌電流。
F 底墊
熔煉時(shí)，必須在銅坩堝底墊座上放置足夠的同牌號(hào)鈦或鈦合金底墊，俗稱(chēng)起弧料。它的作用是起弧時(shí)防止燒傷坩堝以及防止銅蒸氣污染鈦錠。
G 熔煉次數(shù)
一般采用兩次自耗鑄錠出成品，也有極少數(shù)鈦合金需要三次熔煉。
H 一次錠處理
一次錠一般不必平頭和扒皮，只需輕刷表面附著物即可轉(zhuǎn)入二次熔煉。如果一次錠錠冠過(guò)高時(shí)，才需用切削加工方式平頭。
I 補(bǔ)縮
熔煉完畢后，錠冠處的熔池即成為錠端的縮孔。縮孔越大，鈦錠成品率越低。為了提高鈦錠成品率必須減少縮孔，這對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)中的大型鈦錠是特別重要的。該作業(yè)工序簡(jiǎn)稱(chēng)補(bǔ)縮。
在熔煉封頂期需要采取補(bǔ)縮措施，通常采用多級(jí)降電流補(bǔ)縮。補(bǔ)縮的具體工作曲線應(yīng)根據(jù)實(shí)際電極預(yù)留量和熔池情況做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，以期在補(bǔ)縮終了時(shí)電極恰好耗盡。這都是實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，補(bǔ)縮操作實(shí)例如圖1-45和圖1-46所示。

J 充氬重熔
對(duì)于TC1和TC2等鈦合金，采用二次自耗熔煉工藝很難保證化學(xué)成分合格，而且錳在錠中分布也很不均勻。只有改變工藝，將真空熔煉獲得的一次錠在二次再熔煉時(shí)采用充氬重熔，則能有效地控制其中高揮發(fā)性組元錳的揮發(fā)損失率，而且錳在錠中的分布均勻，大大提高成品率。
充氬重熔過(guò)程是：在真空下起弧、熔煉至熔池形成充滿(mǎn)時(shí)，在不斷弧的情況下關(guān)閉抽空閥門(mén)停止抽空，向30%、電壓6~8V,熔煉便轉(zhuǎn)入正常。
鈦及鈦合金真空自耗電弧熔煉工藝參數(shù)爐內(nèi)充氬10~20kPa壓力。稍后短時(shí)間出現(xiàn)熔速很低的情況，隨之相應(yīng)提高電流25%~實(shí)例詳見(jiàn)表1-22和表1-23.

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