一、什么是電子束焊接和激光焊接

電子束焊是指利用加速和聚焦的電子束(shu)轟擊(ji)置于真(zhen)空(kong)或(huo)非(fei)真(zhen)空(kong)中的焊(han)接(jie)面，使(shi)被(bei)焊(han)工件熔化實現焊(han)接(jie)。真(zhen)空(kong)電子束(shu)焊(han)是應用最廣的電子束(shu)焊(han)。

激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)焊(han)(han)(han)(han)是一(yi)種以聚(ju)焦(jiao)的(de)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)束(shu)作為能源(yuan)轟擊焊(han)(han)(han)(han)件(jian)所產生的(de)熱(re)量進(jin)行焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)的(de)方法。由于(yu)激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)具有折射、聚(ju)焦(jiao)等(deng)光(guang)(guang)(guang)(guang)學性質，使(shi)得激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)焊(han)(han)(han)(han)非常適合于(yu)微(wei)型零件(jian)和可達性很(hen)差的(de)部(bu)位的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)。激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)焊(han)(han)(han)(han)還有熱(re)輸入低，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)(jie)變形小(xiao)，不受電磁(ci)場影響(xiang)等(deng)特點。由于(yu)目(mu)前激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)器價格昂貴、電光(guang)(guang)(guang)(guang)轉換效率較低等(deng)原因(yin)，激(ji)(ji)光(guang)(guang)(guang)(guang)焊(han)(han)(han)(han)尚(shang)未廣泛應用。

二、電子束焊接和激光焊接的區別

1、原理

激光焊(han)是(shi)高能光束(shu)照射工件(jian)，使接縫熔融形成焊(han)縫。

電子束(shu)焊(han)是高(gao)能電子束(shu)轟(hong)擊(ji)工件(jian)，使接(jie)縫熔融形(xing)成焊(han)縫。

2、設備投資

一般激(ji)光焊接設備一次性投資(zi)略高于電子束。

電子束焊(han)設備一次性(xing)投(tou)資高于其它(ta)焊(han)接(jie)設備，略低于激光焊(han)接(jie)，價格約(yue)40-50萬元(yuan)。

3、生產效率

激光焊(han)接(jie)(jie)：以焊(han)接(jie)(jie)直徑(jing)φ60為例(li)，15秒/件。

電子束焊：以(yi)焊接直徑φ60為例，60秒(miao)/件。

4、變形量

激光焊接：小。

電子束焊：小。

5、對中要求

激光(guang)焊接：士0.2mm。

電子束焊(han)：士0.05mm。

6、使用總功率

激光焊接：高。

電子束焊：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(guang)焊接：5：1。

電子束焊(han)：10：1。

9、相同焊接深度時的結合力

激光焊接：高。

電子(zi)束焊：較高。

10、活性金屬焊接

激光焊(han)接：需在帶光學元件的密封焊(han)接室內焊(han)接。

電子(zi)束焊：高真空(kong)，電子(zi)束適合于活(huo)性金(jin)屬(shu)焊接。

11、焊接缺陷

激光(guang)焊接：較(jiao)小(xiao)，激光(guang)焊對焊縫有純化作(zuo)用(yong)。

電子束(shu)焊：與激(ji)光焊相(xiang)比易產生夾雜.出現焊接缺陷(xian)。

12、工夾具的要求

激光焊接：無。

電子(zi)束焊：對工夾(jia)具(ju)需進行(xing)去(qu)磁處理。

13、X射線

激光焊接：無。

電子束(shu)焊：產(chan)生X射(she)線(xian)需進行保護(hu)。

14、易損件

激光焊接：鏡片(pian)。

電子束焊：真空泵、密封圈。

15、應用范圍

激光(guang)焊(han)(han)接(jie)：在汽車(che)、軌(gui)道客車(che)、機械電(dian)子、管板焊(han)(han)接(jie)、醫療(liao)器械等領域應用廣范。

電子(zi)束焊：在航(hang)空航(hang)天、大厚件的發電、石化、造船領域(yu)(yu)等應(ying)(ying)用(yong)廣(guang)泛，近年在汽車制造領域(yu)(yu)也有應(ying)(ying)用(yong)。

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（80%~90%），可以開(kai)發出高功(gong)率的大(da)型焊接設備（在日本，出現了(le)加速電(dian)壓600kV、功(gong)率300kW的超高壓電(dian)子束(shu)焊焊機）。

（2）電子束焊焊縫非常(chang)細(xi)，深寬(kuan)比(bi)很容(rong)易達(da)到(dao)10：1，甚至20：1（最新報道(dao)顯示：日本焊接(jie)200毫米(mi)厚不銹鋼(gang)時，深寬(kuan)比(bi)達(da)到(dao)70：1）。

（3）電子束焊可控(kong)性更好，甚至可以在工件中(zhong)形成曲線(xian)孔徑。

（4）電子束(shu)焊更容易焊接不(bu)同材料(liao)和特殊(shu)材料(liao)。

缺點：

（1）真(zhen)(zhen)空腔是電子(zi)束焊接(jie)技(ji)術研究(jiu)的(de)重要領域(yu)，真(zhen)(zhen)空腔對(dui)防(fang)止電子(zi)散射有很大的(de)影響，而(er)真(zhen)(zhen)空腔又是電子(zi)束焊接(jie)技(ji)術的(de)發展方(fang)向。

（2）由于真空(kong)室的(de)存(cun)在，抽真空(kong)成為影響循環時(shi)間的(de)主要障(zhang)礙（現在用于齒輪焊接(jie)的(de)單個電子束(shu)焊設備的(de)循環時(shi)間難以(yi)(yi)在60秒以(yi)(yi)內）。

（3）磁(ci)偏移：由(you)于電子帶(dai)電會受(shou)到磁(ci)場偏移的影響，需要電子束焊(han)焊(han)工件(jian)在(zai)焊(han)接前進行磁(ci)處理。

（4）x射(she)線(xian)問(wen)題：x射(she)線(xian)在高壓下(xia)特別(bie)強，需要保護作業人員。

（5）工(gong)件(jian)組裝(zhuang)質量要(yao)求嚴格，工(gong)件(jian)表面清潔要(yao)求高。

2、激光焊接的優缺點

優點：

（1）激光焊接無需真(zhen)空(kong)室，無需去(qu)磁處理，可(ke)在(zai)大氣中進行，不會產(chan)生抗(kang)X射線(xian)的(de)問(wen)題，因而可(ke)在(zai)線(xian)作業，也可(ke)焊接各種(zhong)材料。

（2）激(ji)光(guang)焊接(jie)(jie)的(de)循環時間(jian)比電子束焊接(jie)(jie)要短得多（容易(yi)達到30秒）。實際上，20年前(qian)，激(ji)光(guang)焊接(jie)(jie)就已(yi)獲得電子束焊接(jie)(jie)的(de)地位，并成為高能(neng)束焊接(jie)(jie)技術發展的(de)主流。

但(dan)是，受技術進步的(de)限制(zhi)，激(ji)光(guang)焊(han)接比(bi)電子束焊(han)接有一定的(de)弱點(dian)。

缺點：

（1）激(ji)光(guang)能量轉換效率(lv)(lv)較低(di)，RofinDC系列CO_2激(ji)光(guang)器能量轉換效率(lv)(lv)低(di)于20%，而IPG光(guang)纖(xian)激(ji)光(guang)器僅(jin)為30%以上。

（2）由于能量轉換效率(lv)低，大功率(lv)激光焊接在(zai)生(sheng)產線(xian)上的(de)(de)應用(yong)經濟(ji)性(xing)差。激光焊接設(she)備的(de)(de)功率(lv)一(yi)般在(zai)20KW以(yi)下，其焊接深度可達10mm以(yi)下。

（3）隨(sui)著(zhu)新一代激光的誕生，激光的使用壽(shou)命可達5萬小時，大大降低了激光焊(han)接設(she)備的使用成本。然而，獲得(de)理想的焊(han)接質量保護氣體是必不可少的，這也(ye)導致(zhi)加工成本的增加。

（4）激光器(qi)的(de)深(shen)(shen)(shen)寬比小于(yu)電(dian)子束焊(han)焊(han)，一般(ban)在(zai)(zai)10：1以內(nei)（在(zai)(zai)齒輪(lun)激光器(qi)中，焊(han)縫的(de)深(shen)(shen)(shen)度(du)一般(ban)在(zai)(zai)4~6mm，所以這個(ge)深(shen)(shen)(shen)寬比也(ye)比較適合），不適合大厚度(du)工件的(de)焊(han)接。

（5）激光(guang)焊(han)接(jie)對鋁合(he)金(jin)材料和其他高(gao)反射率材料的焊(han)接(jie)仍存在技術難(nan)點，必須通過填充等(deng)輔助手段達到理想的焊(han)接(jie)效(xiao)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。