ماده اولیه اصلی برای تولید شمش تیتانیوم تیتانیوم اسفنجی با افزودن مواد برگشتی تیتانیوم و آلیاژ تیتانیوم، فلزات خالص و آلیاژهای اصلی است.
روشهای متداول ذوب آلیاژ تیتانیوم عبارتند از: ذوب مجدد قوس خلاء (VAR)، ذوب کوره سرد (CHM)، ذوب مجدد قوس آرسنیک در خلاء (NC)، ذوب مجدد الکتروسرباره (ESR) و ذوب القایی خلاء (CCM). ذوب مجدد قوس خلاء به دلیل کارایی اقتصادی، روش اصلی ذوب آلیاژ تیتانیوم است. ذوب کوره سرد سرد با کیفیت بالا یکی از روش های متداول برای ذوب آلیاژهای تیتانیوم برای موتورهای هوا{2}}است.
یک جریان فرآیند معمولی برای ذوب مجدد قوس خلاء (VAR) به شرح زیر است: ابتدا، تیتانیوم اسفنجی و سایر مواد خام در بلوک‌های الکترود فشرده می‌شوند (چگالی معمولاً بیشتر از 3.2 گرم بر سانتی‌متر مکعب)، سپس به الکترودهای مصرفی با مقطع و طول مورد نیاز جوش داده می‌شوند. متعاقباً، در یک فضای خلاء یا بی اثر، الکترودها با گرمایش قوس ذوب می شوند و به داخل یک بوته مسی سرد شده با آب می ریزند تا جامد شده و یک شمش تشکیل شود. با توجه به ظرفیت محدود گاز زدایی و حذف ناخالصی در یک فرآیند ذوب VAR، شمش های تمام شده معمولاً به دو یا چند فرآیند ذوب برای اطمینان از ترکیب و ریزساختار یکنواخت نیاز دارند.
ترویج فن‌آوری‌های تولید شمش تیتانیوم با فرآیند کم هزینه-کوتاه- که مواد بازیافتی را در خود جای داده است، یکی از روندهای توسعه صنعت است. برخی از شرکت‌های داخلی در فناوری ذوب شمش آلیاژ تیتانیوم با کیفیت بالا پیشرفت کرده‌اند و با موفقیت مشکل ریزساختار ناهموار در شمش‌های بزرگ تک وزن آلیاژ تیتانیوم را حل کرده‌اند و به استفاده ثانویه از بقایای تیتانیوم دست یافته‌اند. برای استانداردسازی بازیافت منابع تیتانیوم، استاندارد ملی "شمش های تیتانیوم بازیافتی" (GB/T 45057-2024) رسماً از اول ژوئن 2025 به اجرا درآمد.
