真空熔煉是在低于常壓下進行的特殊冶金方法，它是冶煉優質鋼材、活性金屬、稀有難熔金屬的最主要的生產方法。為當代的航空、航天、原子能、電子、石油、化工、軍工、船舶、冶金等部門提供了重要的、高性、優質的特殊金屬材料。對現代科學技術的高速發展起著愈來愈重要的作用。

    真空熔煉技術包括：真空的獲得和檢測技術；科研儀器非標金屬熔煉熱源的產生和應用技術；熔煉過程冶金反應的控制技術；水冷銅坩堝（冷坩堝）技術；鑄錠形成及結晶組織控制技術等。

    真空熔煉與真空技術的發展緊密相關。雖然早在1905年鮑頓（Bolton）就利用自耗電極和水冷結晶器，在低壓氬氣保護下熔煉鉭獲得成功，人們就了解了在真空狀態下熔煉金屬，可以防止大氣污染，有利于熔體除氣和去除雜質，但是由于當時缺乏大型真空裝備和真空技術尚屬落后，而遲遲不得發展。直到20世紀50年代后，隨著真空技術的進步，大功率高效真空泵的出現，才有可能這些高抽氣率的真空泵所建立的足夠低的壓力條件下，保證將真空熔煉過程中金屬反應所析出的氣體迅速抽出。并且成功地解決了真空容器、密封材料、真空檢測儀表和遠距離控制等問題，使真空熔煉的發展有了保證。鈦及鈦合金的出現及應用，使現代工業規模的真空自耗電弧爐得到應用，并迅速向大容量發展。接著用真空電弧爐重熔鋼和鎳基合金，使之得以制造燃氣輪機渦輪盤、軸和機殼的鍛件，其品質和性能大大優于大氣中熔煉的相應材料。特別是近代，由于高新技術的進步，在物理學、電子學、半導體材料、火箭技術、回轉加速器、航空技術及原子能工業等領域，需要多種高純金屬及合金，耐熱材料，磁性及超導材料，更加推進了真空熔煉突飛猛進。現在，不僅有真空感應熔煉、真空電弧熔煉，又出現了電子束爐、等離子爐熔煉等多種方法。出現了100t容量的真空感應爐，以及能熔煉重達50t，直徑1.5m鑄錠的真空電弧爐。真空熔煉已稱為現代金屬材料生產的一個重要工業部門。科研儀器非標真空熔煉主要用于熔煉鎢、鉬、鉭、鈮、鋯、鉿等稀有金屬，以及鈦合金、耐熱合金、磁性材料、電真空材料、核材料及高強度鋼等。

    鈦及稀有金屬與其它有色金屬相比，有以下三個特點：

    ①.具有較高的熔點，其中鎢、鉬、鉭、鈮被稱為四大難熔金屬；

    ②.具有很高的化學活性，特別是與氧、氮、氫等間隙元素的親合力都很大，熔煉時對耐火材料和氣氛的選擇都造成了很大的困難；

    ③.金屬材料純度對其加工和使用性能的影響及其敏感，特別是間隙元素對稀有金屬的加工和使用性能的影響更大。如鎢由于間隙元素含量不同，其塑性～脆性轉變溫度在-196℃到500℃之間變化。不同純度的鉬其塑性～脆性轉變溫度相差達到200℃之多。鈦被發現100年左右，由于當時未獲得高純鈦而被誤認為鈦是不可加工金屬。金屬鈮中當氧、氮、碳三大間隙元素總含量大于0.035%～0.045%，則難于冷加工開坯。

    基于上述特點，活性金屬和稀有金屬采用真空熔煉是最合適的。因為真空熔煉：

    ①.在真空或惰性氣體保護下，采用水冷銅結晶器，防止活性金屬受大氣和耐火材料的污染；

    ②.由于有真空凈化和提純作用，可以獲得含氣量低、雜質少、偏析小、力學性能高、加工性能好的高級金屬及合金材料。可以認為，它是所有已知的冶金生產方法中，能獲得高純度、高品質的最 好方法；

    ③.真空電弧可獲得2000℃以上的高溫，科研儀器非標電子束和等離子束甚至可以獲得20000℃以上的高溫，保證了高熔點金屬熔煉所需要的溫度和熱量。