La fusión por arco consumible al vacío es el proceso más maduro y ampliamente utilizado para producir lingotes de titanio y aleaciones de titanio. El principio es utilizar un electrodo preprensado y soldado (compuesto de titanio esponjoso y una aleación intermedia) como cátodo, un crisol de cobre -enfriado con agua como ánodo y fundir continuamente el extremo del electrodo a través de un fuerte arco de corriente directa (corriente de hasta decenas de miles de amperios) en un alto vacío o atmósfera inerte de 10 ⁻ Pa.
El metal fundido cae en el crisol en forma de gotas para formar un charco fundido y se solidifica en lingotes capa por capa de abajo hacia arriba bajo un fuerte enfriamiento con agua. Para garantizar una alta uniformidad de composición y estructura, se deben realizar 2-3 procesos de refundición: la primera fusión tiene como objetivo la aleación y la conformación básica; La refundición posterior se utiliza para una mayor purificación, eliminación de segregación y refinamiento de los granos. La esencia técnica del proceso VAR radica en el control preciso de la termodinámica de fusión. Al ajustar la corriente, el voltaje, la velocidad de fusión y la fuerza y distribución del campo magnético del arco estable, se puede controlar con precisión la forma, la profundidad y el gradiente de temperatura del baño fundido, controlando así la dirección de solidificación y obteniendo estructuras cristalinas columnares o equiaxiales ideales. Este proceso es estable y confiable, y es el método principal para producir lingotes de gran-tamaño y alta-calidad para piezas forjadas clave, como rotores de motores de aviones y componentes estructurales de soporte de carga principales de aviones.
