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包括電渣重熔、真空冶金、等離子冶金、電子束熔煉、區(qū)域熔煉等多種煉鋼方法的總稱。某些高新技術(shù)或特殊用途要求特高純度鋼，若用普通煉鋼方法加爐外精煉達不到要求時，則可采用特殊冶金方法煉制。

電渣重熔：將冶煉好的鋼鑄造或鍛壓成為電極，通過熔渣電阻熱進行二次重熔的精煉工藝，也稱ESR。它的熱源來自熔渣電阻熱，重熔時自耗電極浸入熔渣中，電流通過電離后的熔渣，使熔渣升溫達到比被熔自耗電極熔點高得多的溫度。插入熔渣中的自耗電極端頭熔化后形成熔滴，并靠自重穿越渣池，得到渣洗精煉而后在減少空氣污染的情況下進入金屬熔池。鋼錠與結(jié)晶器壁之間形成薄的渣皮，既減緩了徑向冷卻，也改善了成品鋼錠表面質(zhì)量，借助結(jié)晶器底部水冷，凝固成軸向結(jié)晶傾向和偏析少的重熔鋼錠，改善了熱加工塑性。

等離子冶金：以等離子流為熱源的冶金過程，即利用等離子槍將電能轉(zhuǎn)變?yōu)槎ㄏ虻入x子射流中的熱能。等離子射流具有電弧穩(wěn)定、熱量高度集中、可達到非常高的溫度等特點。有的等離子槍的工作溫度高達5000～20000℃。等離子槍可用惰性氣體（Ar）、還原性氣體（H2）等為介質(zhì)，以達到不同的冶金目的。等離子爐可用于熔煉高熔點金屬和活潑金屬以及金屬或合金的提純。等離子體技術(shù)也已用于鋼鐵廠廢塵處理和鐵合金生產(chǎn)工藝。

噴射冶金：為加速液體金屬與物料的物理化學(xué)反應(yīng)，用氣體噴射的方法把粉末物料送入液體金屬，完成冶金反應(yīng)的工藝，亦稱噴粉冶金。該工藝廣泛用于鐵水予處理和鋼包精煉，以達到脫硫、脫氧、成分微調(diào)、使夾雜物變性的目的。此工藝的反應(yīng)速度快，物料利用率高。

區(qū)域熔煉：1952年W.G.Pfann提出的一種利用液固相中雜質(zhì)元素溶解度不同的特點提煉金屬的工藝。其操作原理是：設(shè)一個均勻的固態(tài)金屬棒中有一小段金屬被熔化成液體，那么，若這一小段液態(tài)區(qū)域自左向右緩慢移動，則每移動一次，雜質(zhì)都會重新分布，其效果就相當于把雜質(zhì)驅(qū)趕到右端。經(jīng)過多次這樣的重復(fù)，左端金屬便可達到很高的純度。

真空冶金：在低于0.1MPa至超高真空條件下133.3×（＜760～10-12）Pa進行的冶金過程，包括金屬及合金的提煉、冶煉、重熔、精煉、成形和熱處理。目的主要在于：

① 減少金屬受氣相的污染；

② 降低溶解于金屬中的氣體或易揮發(fā)的雜質(zhì)含量；

③ 促進有氣態(tài)產(chǎn)物的化學(xué)反應(yīng)；

④ 避免由耐火材料容器帶來的污染。以適應(yīng)高性能金屬材料及新型金屬材料的需要。隨著生產(chǎn)電熱材料、電工合金、軟磁合金以及高溫鎳基合金等高性能和新型金屬材料的需要，發(fā)展了各種真空熔煉方法，主要有真空電阻熔煉、真空感應(yīng)熔煉、真空電弧重熔、電子束熔煉及電渣重熔等。

真空電弧熔煉：在真空（10-2～10-1Pa）下借助電弧供熱重熔金屬和合金的工藝，也稱VAR法。其過程是：以水冷銅坩堝為正極，被熔自耗電極接在經(jīng)滑動密封進入爐體的假電極上為負極，輸入低壓直流電流在電極與坩堝底之間引弧，借助電弧供熱重熔金屬和合金。伴隨自耗電極的熔化，通過控制電極的下降速度，將自耗電極重熔為成分均勻、組織致密、純凈度高和偏析少的重熔鋼錠。它不僅用于重熔活性金屬和耐熱難熔金屬，而且也用于重熔使用要求較嚴格的高溫合金和特殊鋼。

真空電子束熔煉：在較高真空（133.3×10-4～133.3×10-8Pa)下用電子槍發(fā)射電子束，轟擊被熔煉物料（作為陽極），使之熔化并滴入水冷銅結(jié)晶器凝固成錠的熔煉方法。錠由機械裝置連續(xù)抽出。此法可以調(diào)節(jié)能量分布，控制熔化速度。電子束重熔材料的純凈度比其他真空熔煉法的更高。它適于熔煉鎢、鉬等金屬及其合金、高級合金鋼、高溫合金和超純金屬。

真空電阻熔煉：在真空下以電流通過導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱為熱源的熔煉方法。一般采取間接加熱，由電熱體把熱能傳給爐中物料。根據(jù)需要，電阻爐內(nèi)的氣氛可以是惰性或保護性的。真空電阻爐可設(shè)計成熔煉爐或熱處理爐。

真空感應(yīng)熔煉：在真空下利用感應(yīng)電熱效應(yīng)熔煉金屬和合金的工藝。按爐料和容量選擇電源頻率。它有高頻（＞104Hz）和中頻（50～104Hz）以及工頻（50或60Hz）兩類。感應(yīng)爐又分有芯（閉槽式）和無芯（坩堝式）兩大類。前者電熱效率高，功率因數(shù)高，但要有起熔體，熔煉溫度低，適用于單一品種的連續(xù)熔煉；后者熔煉溫度高，電熱效率低，適于特殊鋼和鎳基合金等的熔煉。真空感應(yīng)熔煉在高溫合金、高強度鋼和超高強度鋼等生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

碳纖維增強塑料與不銹鋼激光焊接解決方案

由于碳纖維增強塑料（CFRP）具有很高的強度對重量比（strength-to-weight ratio）、出色的抗腐蝕性能和優(yōu)良的疲勞性能，因而受到了極大的關(guān)注，上述特點讓這種材料適合用在飛機、汽車和其他產(chǎn)品中。汽車工業(yè)對熱塑性碳纖維增強塑料尤其感興趣，因為它有望縮短生產(chǎn)時間。

將塑料或碳纖維增強塑料與金屬接合在一起，通常需要使用膠粘劑或螺栓、鉚釘?shù)葯C械工具。然而， 這些接合工藝有幾種不足之處，如揮發(fā)性有機化合物（VOC）排放的環(huán)境限制、粘合時間較長，螺釘或鉚釘也會增加重量。因此，Seiji Katayama教授帶領(lǐng)團隊開發(fā)出激光輔助直接焊接金屬和塑料（LAMP）的技術(shù)。通過使用連續(xù)波（CW）Nd：YAG激光器、半導(dǎo)體激光器、光纖激光器或碟片激光器等，該技術(shù)能迅速而牢固地將諸如鋼、不銹鋼、鋁合金在內(nèi)的金屬與工程熱塑性塑料（例如聚酰胺PA、聚對苯二甲酸乙二醇酯PET和聚碳酸酯PC）接合起來。

LAMP焊接技術(shù)可以牢固地將碳纖維增強塑料片材和304不銹鋼板焊接在一起，其中使用CW碟片激光器在金屬上生成不焊透焊縫。圖1顯示了聚丙烯腈（PAN）型PA基材碳纖維增強塑料片材與304不銹鋼板之間的激光搭接接頭在做拉伸剪切試驗前、后的情況。其中，碳纖維增強塑料片材厚度為3mm、寬度為20mm， 具有較長的碳纖維，不銹鋼板厚度為3mm、寬度為30mm。橫截面的照片（見圖1中的插圖）顯示了不銹鋼中淺層小孔形成的激光焊道。此外，熔化區(qū)廣泛分布在碳纖維增強塑料片材中靠近接合面的區(qū)域。在圖1b中，我們可以觀察到黑色的碳纖維增強塑料片材粘結(jié)在304不銹鋼板的底表面。特別是，粘結(jié)的碳纖維增強塑料部分主要根據(jù)激光焊道下的不銹鋼板而識別出來。在碳纖維增強塑料片材的接合面中也能看到不銹鋼的部分。上述事實表明形成牢固的焊接接頭是可行的。