一、什么是電子束焊接和激光焊接

電子束焊是指(zhi)利用加速和聚焦(jiao)的(de)電(dian)子(zi)束轟擊置于真空(kong)或非真空(kong)中的(de)焊接面，使被焊工件熔(rong)化實(shi)現焊接。真空(kong)電(dian)子(zi)束焊是應用最廣(guang)的(de)電(dian)子(zi)束焊。

激光(guang)(guang)(guang)(guang)焊(han)是(shi)一種以聚焦(jiao)的(de)激光(guang)(guang)(guang)(guang)束作為能(neng)源轟擊(ji)焊(han)件所產(chan)生的(de)熱量(liang)進(jin)行焊(han)接(jie)的(de)方法。由于(yu)激光(guang)(guang)(guang)(guang)具(ju)有折(zhe)射、聚焦(jiao)等(deng)光(guang)(guang)(guang)(guang)學(xue)性質，使(shi)得激光(guang)(guang)(guang)(guang)焊(han)非常適合于(yu)微型零件和可達性很(hen)差的(de)部(bu)位的(de)焊(han)接(jie)。激光(guang)(guang)(guang)(guang)焊(han)還有熱輸入低，焊(han)接(jie)變形小(xiao)，不受電磁場影響(xiang)等(deng)特(te)點。由于(yu)目(mu)前激光(guang)(guang)(guang)(guang)器(qi)價格昂貴、電光(guang)(guang)(guang)(guang)轉換效率較低等(deng)原(yuan)因，激光(guang)(guang)(guang)(guang)焊(han)尚未廣(guang)泛應用。

二、電子束焊接和激光焊接的區別

1、原理

激光(guang)焊是高能光(guang)束照(zhao)射工件，使接(jie)縫(feng)熔(rong)融形成(cheng)焊縫(feng)。

電子束焊(han)是(shi)高(gao)能(neng)電子束轟(hong)擊工(gong)件，使(shi)接縫熔融形成焊(han)縫。

2、設備投資

一般激(ji)光焊接設(she)備一次性投資略高(gao)于電子(zi)束(shu)。

電子束焊(han)設(she)備一次性投資高于其它焊(han)接(jie)設(she)備，略低于激光焊(han)接(jie)，價(jia)格約40-50萬元。

3、生產效率

激光焊接：以焊接直徑φ60為例，15秒(miao)/件。

電子束焊(han)：以焊(han)接直徑φ60為例(li)，60秒/件(jian)。

4、變形量

激光焊接：小。

電子束焊：小。

5、對中要求

激光焊接：士0.2mm。

電子束(shu)焊：士(shi)0.05mm。

6、使用總功率

激光焊接：高。

電子束(shu)焊：較高。

7、表面開頭缺陷

激光焊接：細流線。

電子束焊：背面皺紋(wen)。

8、焊接深寬比

激光焊接：5：1。

電子(zi)束(shu)焊：10：1。

9、相同焊接深度時的結合力

激光焊接：高。

電子束焊：較高(gao)。

10、活性金屬焊接

激(ji)光焊接(jie)：需在帶光學元(yuan)件的密封(feng)焊接(jie)室內焊接(jie)。

電(dian)子束焊(han)：高真空，電(dian)子束適合于活性金屬(shu)焊(han)接。

11、焊接缺陷

激光焊接：較小(xiao)，激光焊對焊縫(feng)有純化作用。

電(dian)子束(shu)焊：與激光焊相比易(yi)產生夾雜.出現焊接缺陷。

12、工夾具的要求

激光焊接：無。

電子束焊：對工夾具需進行去磁處理。

13、X射線

激光焊接：無。

電(dian)子束(shu)焊：產生X射線需進行保護。

14、易損件

激光焊接：鏡片。

電子束焊：真空泵、密封圈。

15、應用范圍

激光焊(han)接：在汽車(che)、軌道客(ke)車(che)、機械電子、管(guan)板焊(han)接、醫(yi)療(liao)器械等領(ling)域應用(yong)廣范。

電子束焊：在(zai)航(hang)空(kong)航(hang)天、大(da)厚件的發電、石化(hua)、造船領(ling)域等應(ying)用廣泛(fan)，近年在(zai)汽車制造領(ling)域也有應(ying)用。

三、電子束焊和激光焊的優缺點

1、電子束焊接優缺點

優點：

（1）電(dian)子(zi)束焊(han)的(de)能量轉(zhuan)換效率(lv)非常高（80%~90%），可以開發(fa)出高功率(lv)的(de)大(da)型(xing)焊(han)接設備（在(zai)日本，出現了加速電(dian)壓(ya)600kV、功率(lv)300kW的(de)超高壓(ya)電(dian)子(zi)束焊(han)焊(han)機）。

（2）電子(zi)束焊焊縫非常細，深寬(kuan)(kuan)比很容易(yi)達到10：1，甚至(zhi)20：1（最新(xin)報道顯示：日本焊接200毫米(mi)厚(hou)不銹鋼時，深寬(kuan)(kuan)比達到70：1）。

（3）電子束焊(han)可控性更好，甚至可以在工件中形成曲線孔徑。

（4）電(dian)子(zi)束焊(han)更容易焊(han)接不同材料(liao)和特殊材料(liao)。

缺點：

（1）真空腔是電子(zi)束(shu)焊接技術研究的(de)重要領域(yu)，真空腔對防(fang)止電子(zi)散射有很大的(de)影響，而真空腔又是電子(zi)束(shu)焊接技術的(de)發(fa)展方向。

（2）由于(yu)真空室的(de)存在，抽真空成為影響循(xun)環時間(jian)的(de)主要障礙（現在用于(yu)齒(chi)輪焊接(jie)的(de)單(dan)個電子束焊設備的(de)循(xun)環時間(jian)難(nan)以(yi)在60秒以(yi)內(nei)）。

（3）磁(ci)偏移：由(you)于(yu)電(dian)子(zi)帶電(dian)會受到磁(ci)場偏移的影響，需(xu)要(yao)電(dian)子(zi)束(shu)焊焊工件在(zai)焊接前進(jin)行(xing)磁(ci)處理。

（4）x射(she)線(xian)問(wen)題：x射(she)線(xian)在高(gao)壓下特別強，需要保護作(zuo)業人員。

（5）工(gong)件組(zu)裝質量要(yao)求嚴格，工(gong)件表面清(qing)潔(jie)要(yao)求高。

2、激光焊接的優缺點

優點：

（1）激(ji)光(guang)焊接(jie)無需真空室，無需去(qu)磁處(chu)理，可(ke)在大(da)氣(qi)中進行，不(bu)會產生(sheng)抗(kang)X射線(xian)的問題，因(yin)而可(ke)在線(xian)作(zuo)業，也(ye)可(ke)焊接(jie)各種(zhong)材料。

（2）激(ji)光焊接(jie)(jie)的(de)循環(huan)時間比電(dian)子(zi)束(shu)焊接(jie)(jie)要短得(de)多（容(rong)易(yi)達到30秒(miao)）。實際上(shang)，20年前(qian)，激(ji)光焊接(jie)(jie)就已獲得(de)電(dian)子(zi)束(shu)焊接(jie)(jie)的(de)地位，并(bing)成為高能束(shu)焊接(jie)(jie)技術發展(zhan)的(de)主流。

但是，受(shou)技術進步的限制，激光焊(han)(han)接比(bi)電子束焊(han)(han)接有(you)一定的弱點(dian)。

缺點：

（1）激(ji)(ji)光(guang)能量轉(zhuan)換效(xiao)率較低(di)(di)，RofinDC系列CO_2激(ji)(ji)光(guang)器(qi)能量轉(zhuan)換效(xiao)率低(di)(di)于20%，而IPG光(guang)纖(xian)激(ji)(ji)光(guang)器(qi)僅為(wei)30%以上。

（2）由于能量轉(zhuan)換效(xiao)率低，大功(gong)率激光焊(han)接(jie)(jie)在生產線上的應(ying)用經濟性差。激光焊(han)接(jie)(jie)設備(bei)的功(gong)率一(yi)般在20KW以(yi)下(xia)，其焊(han)接(jie)(jie)深度(du)可達10mm以(yi)下(xia)。

（3）隨著新一(yi)代激(ji)光(guang)的誕生，激(ji)光(guang)的使用(yong)壽命可達5萬小時，大大降(jiang)低了激(ji)光(guang)焊接設備的使用(yong)成(cheng)本(ben)。然而，獲得理想的焊接質量保護氣體是必不可少(shao)的，這(zhe)也導致加工成(cheng)本(ben)的增加。

（4）激(ji)光器的深(shen)寬(kuan)比小于電子(zi)束焊(han)焊(han)，一(yi)般(ban)在(zai)(zai)10：1以(yi)內（在(zai)(zai)齒輪激(ji)光器中，焊(han)縫的深(shen)度一(yi)般(ban)在(zai)(zai)4~6mm，所(suo)以(yi)這(zhe)個深(shen)寬(kuan)比也比較適合），不適合大(da)厚(hou)度工件的焊(han)接。

（5）激(ji)光(guang)焊(han)接對鋁合(he)金材料(liao)和(he)其(qi)他高反射率材料(liao)的焊(han)接仍(reng)存(cun)在技術(shu)難點，必須通(tong)過(guo)填充等(deng)輔助(zhu)手段達到理(li)想的焊(han)接效果。

激光焊接與電子束焊接都屬于高能束流焊接工藝，各有其優缺點，激光焊接因為適應性強，在機械，車輛制造等多個領域廣泛應用；對于焊接大熔深且質量高的厚大部件，電子束焊接具有不可替代的作用。