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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。
弧光放电，不仅可以用高压引弧，也可以用低压引弧。实践中常采用低压引弧，它是先将两电极短路后再拉开，瞬间两极间电流密度极大从而产生高温，阴极发射出热电子而产生电弧。
自耗电弧炉中正极性熔炼时将压制的钛锭当阴极，铜坩埚当阳极。熔炼时对电弧炉施加一定电压，当两极间拉开有一定间隙时，产生弧光放电，阴极上的电子受电压的夹持驱赶，带负电荷获得高速动能的电子迅速向阳极（铜坩埚）发射。电子到达铜坩埚中，熔炼初期轰击预先放置的底垫料，一旦坩埚内形成熔池后，电子直接轰击钛熔池。此时，电子的动能会释放并转化为热能，并不断使钛锭熔化，液滴落入熔池中，并使部分金属汽化。
与此相反，阳极产生的正离子会迅速射向阴极。此时，两极间电弧放电时产生两极间形成的等离子体的运动。尽管它的电离程度较低，但它产生了高的温度场，这使熔炼时达到需要的温度。

电弧外形与阴阳两极面积有关。为了达到熔炼钛锭的质量和安全要求，工艺上要求坩埚比（即电极直径和坩埚直径之比）在0.625~0.88之间，以保证熔炼时电极直径和坩埚壁间有一定间隙。此时电极底端为阴极面，坩埚底为阳极面，阴极面远小于阳极面。所以弧光放电时，电子从阴极面向阳极面发射时呈发散状；反之亦然，阳离子从阳极面向阴极面发射时呈收敛状。所以钛熔炼时，电弧外形呈钟罩状。

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