La principale materia prima per la produzione di lingotti di titanio è il titanio spugna, con l'aggiunta di titanio e materiali di ritorno in lega di titanio, metalli puri e leghe madri.
I metodi comuni di fusione delle leghe di titanio includono la rifusione ad arco sotto vuoto (VAR), la fusione in forno a focolare freddo (CHM), la rifusione ad arco sotto vuoto senza-arsenico (NC), la rifusione con elettroscoria (ESR) e la fusione a induzione sotto vuoto (CCM). La rifusione ad arco sotto vuoto è il metodo principale per la fusione delle leghe di titanio grazie alla sua efficienza economica; La fusione in forno a suola fredda, con la sua alta qualità, è uno dei metodi comunemente utilizzati per la fusione delle leghe di titanio per i motori aeronautici.
Un tipico flusso di processo per la rifusione ad arco sotto vuoto (VAR) è il seguente: innanzitutto, la spugna di titanio e altre materie prime vengono pressate in blocchi di elettrodi (densità generalmente superiore a 3,2 g/cm³), quindi questi vengono saldati in elettrodi consumabili della sezione trasversale e della lunghezza richieste. Successivamente, in un vuoto o in un'atmosfera inerte, gli elettrodi vengono fusi mediante riscaldamento ad arco e gocciolati in un crogiolo di rame raffreddato ad acqua-per solidificarsi e formare un lingotto. A causa della capacità limitata di degasaggio e rimozione delle impurità di un singolo processo di fusione VAR, i lingotti finiti richiedono generalmente due o più processi di fusione per garantire composizione e microstruttura uniformi.
La promozione di tecnologie di produzione di lingotti di titanio a basso-costo e con-processi brevi che incorporino materiali riciclati è una delle tendenze di sviluppo del settore. Alcune imprese nazionali hanno fatto progressi nella tecnologia di fusione dei lingotti in lega di titanio di alta-qualità, risolvendo con successo il problema della microstruttura irregolare nei grandi lingotti in lega di titanio a peso singolo-e ottenendo l'utilizzo secondario dei residui di titanio. Per standardizzare il riciclaggio delle risorse di titanio, lo standard nazionale "Lingotti di titanio riciclato" (GB/T 45057-2024) è entrato ufficialmente in vigore il 1 giugno 2025.
