一、什么是電子束焊接和激光焊接

電子束焊是(shi)指利用(yong)加速和聚焦的電(dian)(dian)子(zi)束轟(hong)擊置于真(zhen)(zhen)空或非真(zhen)(zhen)空中的焊(han)(han)接面，使被(bei)焊(han)(han)工件熔化實現焊(han)(han)接。真(zhen)(zhen)空電(dian)(dian)子(zi)束焊(han)(han)是(shi)應(ying)用(yong)最(zui)廣的電(dian)(dian)子(zi)束焊(han)(han)。

激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光焊(han)是一種以聚(ju)焦的(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光束作為(wei)能源轟擊焊(han)件所產生的(de)熱(re)量(liang)進行焊(han)接(jie)的(de)方法。由于(yu)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光具有(you)折射(she)、聚(ju)焦等(deng)光學性(xing)質，使得(de)激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光焊(han)非(fei)常適合于(yu)微型零件和(he)可達性(xing)很差的(de)部(bu)位的(de)焊(han)接(jie)。激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光焊(han)還有(you)熱(re)輸入低，焊(han)接(jie)變(bian)形小，不(bu)受電磁場影(ying)響(xiang)等(deng)特(te)點。由于(yu)目(mu)前激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光器價(jia)格昂貴、電光轉(zhuan)換效率較(jiao)低等(deng)原因，激(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)光焊(han)尚(shang)未廣泛(fan)應用。

二、電子束焊接和激光焊接的區別

1、原理

激(ji)光焊是(shi)高能光束照射(she)工件，使接縫(feng)熔融形成(cheng)焊縫(feng)。

電(dian)子(zi)束(shu)焊是(shi)高能電(dian)子(zi)束(shu)轟擊工件，使(shi)接(jie)縫(feng)熔融形成焊縫(feng)。

2、設備投資

一(yi)(yi)般激光焊接(jie)設備一(yi)(yi)次性投資略高于電子束。

電子(zi)束焊(han)設備(bei)一次性投資(zi)高于其它(ta)焊(han)接設備(bei)，略(lve)低(di)于激光焊(han)接，價格約40-50萬元。

3、生產效率

激光(guang)焊接(jie)：以焊接(jie)直徑φ60為例，15秒(miao)/件。

電(dian)子束焊(han)：以焊(han)接(jie)直徑φ60為(wei)例，60秒(miao)/件。

4、變形量

激光焊接：小。

電子束焊：小。

5、對中要求

激(ji)光焊接：士0.2mm。

電子束焊：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

激光焊接：細流線(xian)。

電子束焊(han)：背(bei)面皺紋(wen)。

8、焊接深寬比

激(ji)光(guang)焊接(jie)：5：1。

電子束(shu)焊：10：1。

9、相同焊接深度時的結合力

激光焊接：高。

電子束(shu)焊：較(jiao)高。

10、活性金屬焊接

激光焊(han)接(jie)：需(xu)在帶光學元件的密封焊(han)接(jie)室內焊(han)接(jie)。

電子(zi)束焊：高真空，電子(zi)束適合于活性金屬焊接(jie)。

11、焊接缺陷

激光焊(han)接：較小，激光焊(han)對(dui)焊(han)縫有純化作用(yong)。

電子(zi)束焊(han)：與(yu)激光焊(han)相比易產生(sheng)夾雜.出(chu)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(jia)具需(xu)進行(xing)去磁處理。

13、X射線

激光焊接：無。

電子束焊：產生X射線(xian)需進(jin)行保護。

14、易損件

激光焊接：鏡片。

電子束焊：真(zhen)空泵、密(mi)封圈。

15、應用范圍

激光焊接：在汽車(che)、軌道客(ke)車(che)、機械(xie)電子、管板焊接、醫療器械(xie)等領域(yu)應用廣(guang)范(fan)。

電子束焊：在(zai)航空航天(tian)、大厚件(jian)的發電、石化、造船(chuan)領域(yu)等應(ying)用廣泛，近年(nian)在(zai)汽車制造領域(yu)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)子束(shu)焊的能量轉換效率非常高(gao)（80%~90%），可以開發出高(gao)功(gong)率的大型焊接設備（在(zai)日(ri)本，出現了(le)加速電(dian)壓(ya)600kV、功(gong)率300kW的超(chao)高(gao)壓(ya)電(dian)子束(shu)焊焊機）。

（2）電子束焊焊縫非常細(xi)，深寬比很容(rong)易達到(dao)10：1，甚(shen)至20：1（最新(xin)報道顯示：日本焊接200毫米厚不(bu)銹(xiu)鋼時(shi)，深寬比達到(dao)70：1）。

（3）電子(zi)束焊可控性更好，甚至可以在工件中形成曲(qu)線孔(kong)徑。

（4）電子(zi)束焊(han)更容(rong)易焊(han)接不同材料和特殊材料。

缺點：

（1）真(zhen)(zhen)空腔是電(dian)子束焊(han)接(jie)(jie)技術研究(jiu)的重要領域，真(zhen)(zhen)空腔對防(fang)止電(dian)子散射有很大的影響，而(er)真(zhen)(zhen)空腔又是電(dian)子束焊(han)接(jie)(jie)技術的發展方向。

（2）由于真空(kong)室的存在(zai)，抽真空(kong)成為影響循(xun)環時間的主要障(zhang)礙（現在(zai)用于齒輪焊接(jie)的單個電子束焊設備的循(xun)環時間難(nan)以(yi)在(zai)60秒以(yi)內）。

（3）磁偏(pian)移：由于電子帶電會(hui)受到磁場偏(pian)移的影響，需要電子束(shu)焊焊工件在(zai)焊接前進行磁處理。

（4）x射線問(wen)題：x射線在高壓下特別強，需要保護作業人員(yuan)。

（5）工件(jian)組(zu)裝質量要求嚴格，工件(jian)表面清潔要求高。

2、激光焊接的優缺點

優點：

（1）激光焊接無(wu)需真空室，無(wu)需去磁處理，可(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)在線(xian)(xian)作業，也可(ke)焊接各種材料。

（2）激光焊接(jie)的(de)循環時間比電子(zi)束(shu)焊接(jie)要短得多（容(rong)易達(da)到30秒(miao)）。實(shi)際上，20年前(qian)，激光焊接(jie)就已獲得電子(zi)束(shu)焊接(jie)的(de)地位，并成(cheng)為高能束(shu)焊接(jie)技術(shu)發展的(de)主流。

但是，受技術進(jin)步的(de)(de)限制，激(ji)光焊(han)接(jie)比電子束焊(han)接(jie)有一(yi)定的(de)(de)弱點。

缺點：

（1）激光能量(liang)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)效(xiao)率較低，RofinDC系(xi)列CO_2激光器能量(liang)轉(zhuan)(zhuan)換(huan)效(xiao)率低于(yu)20%，而IPG光纖激光器僅(jin)為30%以上。

（2）由于能量轉(zhuan)換效(xiao)率(lv)低，大功(gong)率(lv)激(ji)光焊(han)(han)接在生(sheng)產線(xian)上(shang)的應用經濟性差。激(ji)光焊(han)(han)接設備(bei)的功(gong)率(lv)一般在20KW以(yi)下，其焊(han)(han)接深度可達10mm以(yi)下。

（3）隨(sui)著新一代激(ji)光(guang)的(de)誕生(sheng)，激(ji)光(guang)的(de)使(shi)用壽命可達5萬小時，大大降低(di)了(le)激(ji)光(guang)焊接設備的(de)使(shi)用成(cheng)本(ben)。然而，獲得理想的(de)焊接質量保護氣(qi)體是必(bi)不可少(shao)的(de)，這也導致加(jia)工成(cheng)本(ben)的(de)增加(jia)。

（4）激(ji)光器(qi)的深(shen)寬比小(xiao)于電子束(shu)焊(han)焊(han)，一(yi)般(ban)在(zai)10：1以內（在(zai)齒輪激(ji)光器(qi)中，焊(han)縫的深(shen)度(du)一(yi)般(ban)在(zai)4~6mm，所(suo)以這個(ge)深(shen)寬比也比較適(shi)合），不適(shi)合大(da)厚度(du)工件的焊(han)接。

（5）激光(guang)焊接對鋁合金材料(liao)(liao)和其他高反射率材料(liao)(liao)的焊接仍(reng)存在(zai)技術(shu)難點，必須通過(guo)填充等輔助手段達(da)到理想的焊接效(xiao)果(guo)。

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。