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真空自耗電弧熔煉的熱能來自電弧。熔煉過程的電弧行為直接影響到熔煉產品的質量。簡單地講，電弧是由陰極區、弧柱區和陽極區這3部分組成。
A 陰極區
陰極區由兩部分組成：一部分是在電極端面附近和弧柱交界之間的正離子層，它與電極端面之間構成很大的電位降，該電位降促使電子從電極端面自發射，用以維持電弧的正常燃燒；另一部分位于陰極表面的一個光亮點，稱為陰極斑點，在正離子形成的正電場作用下，電子集中在這里向外發射產生電弧放電。
陰極斑點的大小與電弧放電所在空間的氣體介質的壓力有密切的關系。氣體介質壓力高，陰極斑點的面積就小。圖1-5所示為在不同氣體壓力下自耗電極端面形狀示意圖。電弧周圍氣體介

質壓力減少，陰極班點面積就增大，而且高速游動，由電極端面游至側表面，使電極端面熔化成圓錐形（見圖1-5).斑點越大，溫度越低。在熔煉過程中，陰極斑點在陰極表面游動，它的大小直接反映電弧的穩定性，斑點越小越易游動，電弧越不穩定。斑點的溫度與電極材料的熔點和熔化電流密度有關。電極材料熔點越高，熔煉電流密度越大，斑點的溫度就越高。
B 弧柱區
弧柱區位于陰極區和陽極區之間，呈鐘形分布，是一個電子和離子混合組成的中性的高溫等離子體。不過，它的電離程度較低。
它是電弧的主體，它的亮度最高，溫度也最高。隨著熔煉電流的增加，弧柱面積增大，電弧的束密度增加，溫度升高，燃燒更穩定。熔煉過程物質的分解、揮發等都是在此區進行的。
弧柱斷面積的大小與周圍氣體介質壓力有關。氣體介質壓力大，弧柱斷面積變小，反之亦然。弧柱斷面積的大小還受外界磁場的影響。當對電弧施加一個縱向磁場時，在磁場力的作用下，電弧受到壓縮，致使電弧斷面積變小，電弧長度相應增加，提高了電弧的穩定性。
C 陽極區
陽極區位于陽極表面，它有一個斑點。由于陽極區氣體介質壓力較低，陽極斑點面積擴大而近似“消失”。陽極斑點是集中吸收來自陰極的電子和弧柱區的離子的地方，電位降很大。在高速運動的電子和負離子流的連續轟擊下，陽極斑點加熱到很高的溫度。它的溫度主要取決于陽極區氣體介質的壓力，壓力增大時陽極斑點的面積縮小。熔煉條件的變化會引起陽極斑點大小和溫度的改變，從而使金屬熔池的溫度梯度、熔池深度和體積發生變化，最終會改變鈦錠的凝固結晶和提純效果。

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