VAR 熔炼工艺（或称真空电弧重熔）是一种复杂的冶金技术，用于精炼和均匀化合金，尤其适用于航天、航空和生物医学工程等高需求应用领域。该工艺包括在高真空下使用电弧连续熔化易耗电极，从而可以精确控制合金的微观结构和纯度。
工艺说明：
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准备电极： 首先将待重熔的合金制成圆柱形，即消耗电极。这通常是通过真空感应熔炼（VIM）或钢包精炼完成的。
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设置坩埚： 将电极放入保持冶金真空（0.001 至 0.1 mmHg 或 0.1 至 13.3 Pa）的坩埚中。在坩埚底部放置少量相同的合金，以启动熔化过程。
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启动电弧： 在电极和坩埚中的基底材料之间通以几千安培的直流电，以产生电弧。电弧产生高热，熔化电极尖端。
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连续熔化和凝固： 当电极熔化时，机械柱塞会逐渐降低电极，以保持电弧。坩埚通常由铜制成，周围有水套冷却熔体并控制凝固速度。这种受控冷却对于获得理想的微观结构和均匀性至关重要。
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控制参数： 该工艺在很大程度上取决于冷却速率、电极间隙和电流等参数。VAR 炉中集成了先进的计算机控制，可自动优化这些参数，从而提高最终产品的质量和可重复性。
VAR 的优点
- 去除气体： VAR 能有效去除氢气、氮气和二氧化碳等溶解气体，提高合金的纯度。
- 减少不需要的元素： 它能减少高蒸汽压的微量元素，进一步提高合金的质量。
- 提高氧化物清洁度： 该工艺可提高合金中氧化物的清洁度。
- 定向凝固： 它允许从下到上定向凝固，减少宏观和微观偏析。
- 能源效率： VAR 是最节能的重熔工艺之一。
- 无陶瓷熔化： 该工艺不涉及任何可能引入杂质的陶瓷材料。
应用和改进：
VAR 特别适用于加工镍、钛和特殊钢等需要高纯度和特殊微结构的金属。VAR 炉设计的不断改进，特别是计算机控制和调节方面的改进，使得工艺更加自动化和精确化，从而确保生产出具有可控凝固结构和优异清洁度的均匀铸锭。
这种细致的工艺确保了最终产品的高质量，不存在中心线气孔和偏析等缺陷，是材料完整性至关重要的关键应用的理想选择。
