一、什么是電子束焊接和激光焊接

電子束焊是(shi)指利用加速(su)和聚(ju)焦(jiao)的(de)電子(zi)束轟(hong)擊(ji)置于真空或非真空中的(de)焊(han)接面(mian)，使被焊(han)工件(jian)熔化實現焊(han)接。真空電子(zi)束焊(han)是(shi)應(ying)用最廣的(de)電子(zi)束焊(han)。

激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)焊(han)(han)(han)是(shi)一種以(yi)聚(ju)焦(jiao)的(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)束(shu)作為能源轟擊焊(han)(han)(han)件(jian)所產生的(de)熱(re)量進行焊(han)(han)(han)接的(de)方法。由于激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)具有(you)(you)折(zhe)射、聚(ju)焦(jiao)等光(guang)(guang)(guang)學性(xing)質，使得激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)焊(han)(han)(han)非常適合于微型零件(jian)和(he)可達性(xing)很差(cha)的(de)部位的(de)焊(han)(han)(han)接。激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)焊(han)(han)(han)還有(you)(you)熱(re)輸入(ru)低(di)，焊(han)(han)(han)接變形小(xiao)，不(bu)受電磁場影(ying)響等特點。由于目前激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)器價格昂貴、電光(guang)(guang)(guang)轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)較低(di)等原(yuan)因，激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)焊(han)(han)(han)尚(shang)未廣泛(fan)應用(yong)。

二、電子束焊接和激光焊接的區別

1、原理

激光焊是(shi)高能光束照射工件(jian)，使(shi)接縫熔(rong)融形成焊縫。

電子(zi)(zi)束焊是高能電子(zi)(zi)束轟(hong)擊(ji)工件，使接縫熔融形成焊縫。

2、設備投資

一般激(ji)光焊接(jie)設備一次性投(tou)資略高于電子束(shu)。

電子束焊(han)設備一次性投資高于其它焊(han)接設備，略低于激(ji)光焊(han)接，價格(ge)約40-50萬元(yuan)。

3、生產效率

激光焊接：以焊接直(zhi)徑φ60為(wei)例，15秒/件。

電(dian)子束焊(han)：以焊(han)接直徑φ60為例，60秒/件。

4、變形量

激光焊接：小。

電子束焊：小。

5、對中要求

激光焊接(jie)：士0.2mm。

電子(zi)束焊：士0.05mm。

6、使用總功率

激光焊接：高。

電(dian)子束焊：較高。

7、表面開頭缺陷

激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)：細流(liu)線。

電子束焊：背(bei)面皺紋。

8、焊接深寬比

激(ji)光(guang)焊(han)接：5：1。

電子束焊：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。

10、活性金屬焊接

激(ji)光(guang)焊接：需在(zai)帶光(guang)學元件的密封焊接室(shi)內(nei)焊接。

電(dian)子束(shu)焊：高真空，電(dian)子束(shu)適合于活性金屬焊接。

11、焊接缺陷

激光(guang)(guang)焊(han)接：較小，激光(guang)(guang)焊(han)對焊(han)縫有純(chun)化作用。

電(dian)子束(shu)焊(han)：與激光(guang)焊(han)相比易產生(sheng)夾雜.出現焊(han)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(ci)處理。

13、X射線

激光焊接：無。

電子束(shu)焊：產生(sheng)X射線需進(jin)行(xing)保護。

14、易損件

激(ji)光(guang)焊接：鏡片。

電子束焊：真空(kong)泵、密(mi)封圈。

15、應用范圍

激(ji)光焊接：在汽車、軌道客車、機(ji)械電子、管板焊接、醫(yi)療(liao)器(qi)械等領域應用廣范(fan)。

電(dian)子束(shu)焊：在航(hang)空(kong)航(hang)天(tian)、大厚件的發電(dian)、石(shi)化(hua)、造(zao)船(chuan)領域等應用廣泛，近年在汽車制造(zao)領域也有(you)應用。

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）電子束焊(han)的(de)能量轉換效率(lv)非常高(gao)（80%~90%），可以開發出高(gao)功率(lv)的(de)大型焊(han)接設備（在日本，出現了加速電壓(ya)600kV、功率(lv)300kW的(de)超高(gao)壓(ya)電子束焊(han)焊(han)機(ji)）。

（2）電子束焊(han)焊(han)縫非(fei)常細，深寬比(bi)(bi)很容易達到10：1，甚至20：1（最(zui)新報道顯(xian)示：日本焊(han)接200毫米厚(hou)不銹鋼時，深寬比(bi)(bi)達到70：1）。

（3）電子束焊可控性更好(hao)，甚(shen)至可以在工件中形成曲線孔(kong)徑。

（4）電(dian)子束焊(han)更容(rong)易焊(han)接不(bu)同材料(liao)和特殊(shu)材料(liao)。

缺點：

（1）真(zhen)空(kong)腔是電(dian)子束焊(han)接技術研究的重要領域，真(zhen)空(kong)腔對防止(zhi)電(dian)子散射有(you)很(hen)大的影(ying)響，而真(zhen)空(kong)腔又是電(dian)子束焊(han)接技術的發展方(fang)向。

（2）由于(yu)(yu)真空室的存在(zai)，抽真空成為影(ying)響循(xun)環(huan)(huan)時間(jian)(jian)的主要障(zhang)礙(ai)（現在(zai)用于(yu)(yu)齒輪焊接的單個電子(zi)束(shu)焊設(she)備的循(xun)環(huan)(huan)時間(jian)(jian)難以(yi)在(zai)60秒以(yi)內）。

（3）磁偏移：由于(yu)電子(zi)帶電會(hui)受到磁場偏移的影響(xiang)，需要電子(zi)束焊焊工件(jian)在(zai)焊接前進(jin)行磁處理。

（4）x射線問題：x射線在高壓下特(te)別強，需要保護作業人員。

（5）工件(jian)組裝質量要(yao)求嚴格，工件(jian)表面(mian)清潔要(yao)求高。

2、激光焊接的優缺點

優點：

（1）激光焊接(jie)無(wu)需真空室，無(wu)需去磁處理，可(ke)(ke)在大氣中進行，不會產生抗X射線(xian)(xian)的問題，因(yin)而(er)可(ke)(ke)在線(xian)(xian)作業，也可(ke)(ke)焊接(jie)各種材(cai)料。

（2）激(ji)光(guang)焊(han)(han)(han)接(jie)的(de)循(xun)環(huan)時間比電子束焊(han)(han)(han)接(jie)要短得(de)(de)多（容易(yi)達到30秒）。實際上，20年前，激(ji)光(guang)焊(han)(han)(han)接(jie)就已獲得(de)(de)電子束焊(han)(han)(han)接(jie)的(de)地位，并成為高能束焊(han)(han)(han)接(jie)技術(shu)發展的(de)主(zhu)流。

但是，受技術進(jin)步(bu)的限制，激光焊接比(bi)電子束焊接有一定的弱點。

缺點：

（1）激光能量轉換(huan)效率較低，RofinDC系列CO_2激光器(qi)能量轉換(huan)效率低于20%，而(er)IPG光纖激光器(qi)僅為30%以上。

（2）由于能量(liang)轉換(huan)效率(lv)低(di)，大功率(lv)激光焊(han)(han)接(jie)在生產線上的應用經(jing)濟性差。激光焊(han)(han)接(jie)設備的功率(lv)一般在20KW以(yi)下，其焊(han)(han)接(jie)深(shen)度可達10mm以(yi)下。

（3）隨著新一代激(ji)光的(de)(de)誕生，激(ji)光的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命可達5萬小(xiao)時，大大降低(di)了激(ji)光焊(han)接(jie)設備(bei)的(de)(de)使用(yong)成(cheng)本(ben)。然(ran)而，獲得理想(xiang)的(de)(de)焊(han)接(jie)質(zhi)量保(bao)護(hu)氣體(ti)是必不可少(shao)的(de)(de)，這也導致(zhi)加工(gong)成(cheng)本(ben)的(de)(de)增(zeng)加。

（4）激光器的深寬(kuan)比(bi)(bi)小于電(dian)子(zi)束焊焊，一般(ban)在(zai)10：1以內（在(zai)齒輪激光器中，焊縫的深度(du)一般(ban)在(zai)4~6mm，所(suo)以這(zhe)個深寬(kuan)比(bi)(bi)也比(bi)(bi)較(jiao)適(shi)合），不(bu)適(shi)合大厚度(du)工件的焊接(jie)。

（5）激光(guang)焊接對鋁合金(jin)材料和其他高反射率材料的焊接仍存在技術(shu)難(nan)點，必須(xu)通過填充(chong)等輔助手段達到理想(xiang)的焊接效果。

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。