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在方矩管真空熔炼时，还需要解决的另一个难题是需寻找一种合适的冷凝器（或结晶器）。从钛的化学性质可知，在高温熔炼时，各种材料都与钛发生反应，包括各种氧化物耐火材料。实践中，采用水冷铜坩埚作为熔炼时的冷
 

        在方矩管真空熔炼时，还需要解决的另一个难题是需寻找一种合适的冷凝器（或结晶器）。从钛的化学性质可知，在高温熔炼时，各种材料都与钛发生反应，包括各种氧化物耐火材料。实践中，采用水冷铜坩埚作为熔炼时的冷凝器，顺利地解决了这一难题。真空熔炼时，用真空或氩气氛可防止大气污染，用水冷铜坩埚控制坩埚的温度，使熔炼时钛不与铜（低温时）发生反应，保持惰性，使方矩管地冷凝在水冷铜坩埚中。
        真空熔炼尽管在工艺上存在设备复杂、工艺复杂和生产成本高的特点，但要制取优质的钛锭，这是可行的途径，别无他法。这也导致方矩管工业生产投资大，钛材价格高。电弧的产生是一个电极间放电过程。辉光放电和弧光放电都是电极间两种气体自激导电的形式。辉光放电特点是电流小，仅有少量电子和正离子参与导电过程，发出较弱的光。
        弧光放电特点是气相中有大量的电子和正离子参与导电过程，电流密度大，并发出耀眼的亮光。如果在两电极间施加一外电压时，当电流逐渐增大时，电极间的放电会逐渐增强，并从辉光放电转变到弧光放电。所以弧光放电也是在一定的电压和电流下方可产生的放电现象。

熔滴过渡过程与方矩管产品质量密切相关，对它的研究有以下重要意义： （1）影响方矩管熔炼的效果。熔滴颗粒越小其比表面积越大，熔炼效果越好，反之亦然。 （2）影响电弧长度的控制。当熔炼电弧长度过短时，如
 

        熔滴过渡过程与方矩管产品质量密切相关，对它的研究有以下重要意义：
        （1）影响方矩管熔炼的效果。熔滴颗粒越小其比表面积越大，熔炼效果越好，反之亦然。
        （2）影响电弧长度的控制。当熔炼电弧长度过短时，如10mm左右，这个长度与金属熔滴大小相近，会引起电极和熔池之间的短路，导致电弧熄灭而使熔炼中断，或者因为频繁短路使熔池温度急剧变化。此两种情况都会破坏正常熔炼的进行，也影响钛锭组织的均匀性。因此，熔炼的电弧长度一般控制在15mm以上。
        （3）影响方矩管表面质量。金属熔滴的分散结果，使得一小部分金属喷溅并黏附到坩埚上；电弧对金属熔池的作用也会引起喷溅；加上熔池的旋转作用以及金属挥发物和杂质在坩埚器璧上黏附，就构成了铸锭的冒口。由于冒口不能很好地被金属熔池熔化，而且吸附或黏附了较多的杂质，致使钛锭必须经过平头和扒皮后方能进行加工。