铌钛超导合金用在磁共振磁体和粒子加速器上，临界电流密度差百分之五，磁体绕出来的中心磁场就差一截。这种合金对间隙元素氧、氮、碳的容忍度极低，电子束熔炼虽然在真空里完成，但铸锭从炉子里拿出来那一步，高温铌钛接触空气会瞬间吸气，前功尽弃。
电子束熔炼炉本身真空度抽到1e-4帕，熔炼过程不依赖保护气。问题出在铸锭脱模和后序冷却。一千多度的铌钛铸锭从真空室破真空时，如果直接进空气，表面会生成一层氧化氮化皮，这层皮后续加工会脆裂。标准做法是破真空前先充入高纯氩气回填到微正压，让铸锭在氩气氛围里缓慢降到一百摄氏度以下再开炉门。
回填用的氩气必须是5N高纯。普通氩气里残留的氧和氮，在高温铌钛表面会被快速吸收。铸锭表面氧含量如果超过几百ppm，后续锻造时会出现表面裂纹。5N氩气要求氧含量小于2ppm、氮含量小于3ppm、露点低于负七十摄氏度。回填时氩气流量控制在每分钟一百到两百升，分两次充入，先抽低真空再充氩，反复两次把腔体残余氧降到低位。
铸锭出炉后还要在氩气手套箱里进行表面处理。铌钛切头去皮时，新鲜断面暴露空气会迅速氧化，必须在充氩手套箱里车削或者研磨。手套箱用5N氩气维持，箱内水氧含量都要低于1ppm。操作工换手套时注意不要破坏箱内气氛，开门前先抽真空再充氩，循环两次。
铸锭锻造过程也有氩气保护需求。铌钛开坯温度八百到九百摄氏度，锻锤间如果空气潮湿，铸锭表面会吸气。有些车间在锻锤旁接一个移动氩气喷嘴，锻打瞬间往铸锭表面吹一层氩气幕。这路氩气流量每分钟三十到五十升，不需要太纯，但要稳定连续。锻后棒料装入密封料桶，桶内充氩保存，运到下道挤压工序之前不开桶。
后续均匀化退火也在氩气保护炉里进行。铌钛铸锭要在一千一百摄氏度左右均质处理十几个小时，炉子通高纯氩气保持微正压，流量每小时换气三到五次。退火过程中如果氩气纯度不够，铸锭表面会渗氧，合金超导性能下降。退火炉定期做空白试验，放一个试样跟踪氧含量变化，确认炉气氛没有问题。
成分均匀性是电子束熔炼的另一个关注点。铌钛合金里钛含量约百分之四十七，两种金属熔点差大，一次熔炼偏析明显。通常要把铸锭掉头二次熔炼，每次熔炼都在真空里完成，但出炉冷却和中间转运要在氩气保护下进行。二次熔炼前铸锭在车床上去皮，去皮工序同样在氩气手套箱里完成，避免新鲜表面氧化影响下一次熔炼的成分均匀性。
选型上，超导行业用氩气量不算特别大，但对纯度要求苛刻。建议直接采购电子级5N高纯氩，瓶阀用不锈钢隔膜阀，瓶内壁抛光处理。铸锭回填用氩气消耗大，可以接液氩储罐，但储罐汽化后要加一级纯化器把氧水分再降一档。操作工记录每次充氩的时间和流量，铸锭表面氧含量抽检数据和氩气批次对应起来，一旦发现批次异常能立刻追溯。
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