杜 彬，张志斌，曹寿林，雷云清，田成良，徐 鹏，张银洪，马小艳

(1.青海聚能钛业股份有限公司，青海 西宁 810007)(2.青海省钛及钛合金工程技术研究中心，青海 西宁 810007)

真空自耗电弧熔炼(VAR)是钛及钛合金熔炼的主要方法，具有熔炼速度快、可生产大型铸锭等优点，但该方法不能彻底去除夹杂并保证成分均匀性，在合金制备过程中容易出现夹杂、偏析等冶金缺陷。在航空航天领域对钛合金高质量、高可靠性的迫切需求形势下，美国于20世纪80年代开始进行钛合金冷床炉熔炼技术的研究、开发与应用。根据热源不同，冷床炉熔炼分为电子束冷床炉(EB炉)熔炼和等离子体冷床炉熔炼。大量实验研究表明，冷床炉熔炼技术对于消除钛合金的高、低密度夹杂效果明显。

40多年来，国外研究人员在EB炉熔炼技术的工艺改进、铸锭质量控制和数值模拟等方面进行了大量的研究工作[1]。为保证航空发动机用钛合金铸锭的冶金质量，国外优先选用冷床炉熔炼+真空自耗电弧重熔的工艺[2]。美国现行宇航材料标准也已将EB炉熔炼技术纳入航空旋转件和结构件等关键部件的钛合金材料必须使用的制备技术中[3]。EB炉熔炼技术已成为高性能、高纯度、多组元钛合金和其他高温合金研究及生产必不可少的技术[4]。

目前，国内EB炉熔炼技术研究尚处于起步阶段，对于应用最为广泛的TC4钛合金的EB炉熔炼技术已取得了一定的成果[5, 6]。岳旭等[7]采用一次电子束冷床炉熔炼加一次真空自耗熔炼(EB+VAR)制备大规格TC17钛合金铸锭，因电子束冷床炉熔炼将提纯和凝固分开的特点，生产出的TC17钛合金铸锭有更好的成分均匀性和更高的纯净度。……