隨著鈦合金在航空工業(yè)中使用量的增加，鈦合金質(zhì)量的重要性顯得愈加突出。在航空飛行史上，有不少飛行事故是由于鈦合金的冶金缺陷引起零件的提前斷裂，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)的失效。這些缺陷與真空自耗熔煉的方法有直接的關(guān)系。據(jù)美國聯(lián)邦航空局（FAA)的報(bào)道，從1962~1990年間，美國共有25起飛行事故是由和熔煉工藝有關(guān)的缺陷引起零件的失效或早期斷裂造成的，這些事故幾乎達(dá)到每年一次。而其中影響最為嚴(yán)重的冶金缺陷是硬α夾雜和高密度夾雜。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，能被檢測出的硬α夾雜只占總數(shù)的1/100000,大部分的硬α夾雜沒有被檢測出來。因此，提高鈦合金的冶金質(zhì)量成為鈦發(fā)展和研究的關(guān)鍵技術(shù)之一，直接影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)和飛機(jī)的使用可靠性。特別是在1989年，美國Iowa州Sioux城發(fā)生的DC-10墜機(jī)事件，造成111人遇難。經(jīng)調(diào)查，事故原因是因CF6發(fā)動(dòng)機(jī)的Ti-6Al-4V 鈦合金一級(jí)風(fēng)扇盤上存在硬α夾雜，造成了盤件的早期疲勞斷裂。Sioux 城事件中的CF6發(fā)動(dòng)機(jī)的一級(jí)風(fēng)扇盤和葉片碎片如圖2-1所示。

這次災(zāi)難性事故進(jìn)一步說明了鈦合金部件冶金質(zhì)量的重要性。該事件之后，在美國FAA的資助下，成立了一個(gè)鈦工業(yè)委員會(huì)，以指導(dǎo)鈦合金工業(yè)界生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鈦合金。同時(shí)也觸動(dòng)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商和鈦生產(chǎn)商致力于尋求解決鈦合金中的硬α和高密度夾雜的方法，其中一個(gè)重要的途徑是開發(fā)了冷爐床熔煉技術(shù)。
由于航空工業(yè)對鈦生產(chǎn)商的產(chǎn)品冶金質(zhì)量等方面的要求和壓力，很大程度上限制了單純采用兩次或三次真空自耗電極電弧熔煉生產(chǎn)鈦合金鑄錠的應(yīng)用。經(jīng)過十余年冷爐床熔煉的實(shí)踐，認(rèn)為采用冷爐床熔煉技術(shù)對于消除硬α和高密度夾雜效果顯著，并逐步在一些工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中實(shí)施，如一些公司在接受十多起“硬α缺陷”破壞性事故的嚴(yán)重教訓(xùn)后，已正式在企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：關(guān)鍵性的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子零件用鈦合金必須經(jīng)過一次冷爐床（電子束或等離子體）熔煉。
目前，我國航空用鈦合金的熔煉一直采用真空自耗電極電弧爐熔煉（VAR)方法。對于質(zhì)量要求高的鈦合金鑄錠，一般要經(jīng)過三次VAR 熔煉，以獲得成分均勻、缺陷率低的鑄錠。在我國，用VAR工藝生產(chǎn)的鈦合金鑄錠、隨后的半成品和鑄件中曾發(fā)現(xiàn)過多起夾雜和成分偏析等冶金缺陷，嚴(yán)重影響了材料的使用可靠性，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

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