一、什么是電子束焊接和激光焊接

電子束焊是指利用加(jia)速和聚焦(jiao)的電子(zi)(zi)束(shu)轟擊置于真空或(huo)非真空中的焊接面，使(shi)被焊工件(jian)熔(rong)化實現焊接。真空電子(zi)(zi)束(shu)焊是應(ying)用最(zui)廣(guang)的電子(zi)(zi)束(shu)焊。

激光(guang)(guang)焊(han)(han)(han)(han)是一種以聚焦(jiao)的(de)激光(guang)(guang)束作為能(neng)源(yuan)轟(hong)擊焊(han)(han)(han)(han)件所產生的(de)熱量進(jin)行(xing)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)的(de)方法。由于(yu)激光(guang)(guang)具有折射、聚焦(jiao)等光(guang)(guang)學性質，使得激光(guang)(guang)焊(han)(han)(han)(han)非常適合(he)于(yu)微型零(ling)件和可達性很差的(de)部位的(de)焊(han)(han)(han)(han)接(jie)。激光(guang)(guang)焊(han)(han)(han)(han)還有熱輸入低(di)，焊(han)(han)(han)(han)接(jie)變形小(xiao)，不受電磁場(chang)影響等特點。由于(yu)目前(qian)激光(guang)(guang)器(qi)價格昂貴、電光(guang)(guang)轉換(huan)效率較(jiao)低(di)等原因，激光(guang)(guang)焊(han)(han)(han)(han)尚未廣泛應用。

二、電子束焊接和激光焊接的區別

1、原理

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

電子束焊是高(gao)能(neng)電子束轟擊工件(jian)，使接縫熔融形成焊縫。

2、設備投資

一般激光焊(han)接設備(bei)一次性(xing)投資略高于電子束。

電子束焊(han)設備(bei)一次(ci)性投(tou)資高(gao)于其(qi)它焊(han)接(jie)設備(bei)，略低于激光焊(han)接(jie)，價格約40-50萬元(yuan)。

3、生產效率

激光焊接：以焊接直徑φ60為例(li)，15秒/件。

電子束焊(han)：以焊(han)接(jie)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：士0.2mm。

電子束(shu)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。

電子束焊：背(bei)面皺(zhou)紋。

8、焊接深寬比

激光焊接：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。

電子束焊：較高。

10、活性金屬焊接

激(ji)光焊(han)接：需在帶光學元(yuan)件的密封(feng)焊(han)接室內焊(han)接。

電子(zi)束(shu)焊：高真空(kong)，電子(zi)束(shu)適合于(yu)活性金(jin)屬焊接。

11、焊接缺陷

激光焊接(jie)：較小，激光焊對焊縫有(you)純(chun)化作用(yong)。

電子束焊：與激(ji)光焊相比易(yi)產生夾雜.出現(xian)焊接(jie)缺(que)陷。

12、工夾具的要求

激光焊接：無。

電子束(shu)焊：對工(gong)夾具需進行去磁(ci)處理。

13、X射線

激光焊接：無。

電子束焊：產生X射(she)線需進(jin)行(xing)保(bao)護。

14、易損件

激光(guang)焊接：鏡片。

電子束焊：真空(kong)泵、密(mi)封(feng)圈。

15、應用范圍

激光焊接：在汽車、軌道客車、機械電子、管(guan)板焊接、醫療器械等領(ling)域(yu)應(ying)用廣范。

電(dian)子束(shu)焊：在(zai)航空航天、大(da)厚件的發電(dian)、石(shi)化、造(zao)船領(ling)域等應用廣(guang)泛，近年在(zai)汽車制造(zao)領(ling)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）電子束焊的能量轉換(huan)效(xiao)率(lv)非(fei)常(chang)高（80%~90%），可以開(kai)發(fa)出高功(gong)率(lv)的大型焊接(jie)設備(bei)（在(zai)日本，出現了加速電壓600kV、功(gong)率(lv)300kW的超高壓電子束焊焊機(ji)）。

（2）電子束焊焊縫(feng)非常細，深寬比(bi)很(hen)容(rong)易達到10：1，甚至(zhi)20：1（最新報道顯示：日本焊接200毫米厚不銹鋼(gang)時(shi)，深寬比(bi)達到70：1）。

（3）電子束焊可控性更好，甚至可以在工件中形成曲(qu)線(xian)孔徑。

（4）電子束焊(han)更(geng)容(rong)易焊(han)接不同(tong)材料和特殊材料。

缺點：

（1）真(zhen)空(kong)(kong)腔(qiang)是電(dian)子(zi)(zi)束焊接技(ji)術研究的重要領域，真(zhen)空(kong)(kong)腔(qiang)對防止電(dian)子(zi)(zi)散射有很大(da)的影響，而真(zhen)空(kong)(kong)腔(qiang)又是電(dian)子(zi)(zi)束焊接技(ji)術的發(fa)展(zhan)方向。

（2）由于真空室的存在(zai)，抽真空成(cheng)為影響循環(huan)時間的主要障礙(ai)（現在(zai)用于齒輪焊接的單個電子(zi)束焊設備的循環(huan)時間難以(yi)(yi)在(zai)60秒(miao)以(yi)(yi)內）。

（3）磁(ci)偏(pian)移：由(you)于電子帶(dai)電會(hui)受(shou)到(dao)磁(ci)場偏(pian)移的(de)影響(xiang)，需要電子束焊(han)焊(han)工件在焊(han)接(jie)前進行磁(ci)處理。

（4）x射線問題：x射線在高壓下特(te)別(bie)強，需要保護作業人(ren)員。

（5）工(gong)件組(zu)裝(zhuang)質量要求嚴格(ge)，工(gong)件表面清潔要求高。

2、激光焊接的優缺點

優點：

（1）激光焊接無需真空室，無需去磁處理，可在大氣中(zhong)進行，不會(hui)產(chan)生抗X射線(xian)的問(wen)題，因而可在線(xian)作業，也可焊接各種材(cai)料。

（2）激光焊(han)(han)接的(de)循環時間比電子束焊(han)(han)接要(yao)短得多（容(rong)易達到30秒）。實際上，20年(nian)前，激光焊(han)(han)接就已獲得電子束焊(han)(han)接的(de)地位，并(bing)成為高能束焊(han)(han)接技(ji)術發展的(de)主流。

但是，受技術進步的限制，激光焊(han)接(jie)比電子(zi)束焊(han)接(jie)有一定的弱點。

缺點：

（1）激光能(neng)量(liang)轉換效率(lv)較低，RofinDC系列CO_2激光器能(neng)量(liang)轉換效率(lv)低于(yu)20%，而IPG光纖(xian)激光器僅為30%以上。

（2）由于能量轉換效(xiao)率(lv)低(di)，大功率(lv)激光(guang)焊接在生(sheng)產線上的應用經濟(ji)性(xing)差。激光(guang)焊接設備的功率(lv)一般在20KW以下(xia)，其焊接深度可(ke)達(da)10mm以下(xia)。

（3）隨著新(xin)一代激(ji)光(guang)的(de)誕生，激(ji)光(guang)的(de)使用壽(shou)命可(ke)達5萬小(xiao)時，大大降低了激(ji)光(guang)焊(han)接(jie)設備的(de)使用成本(ben)。然而，獲得理想的(de)焊(han)接(jie)質量保護氣體是必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)的(de)，這也(ye)導致(zhi)加工成本(ben)的(de)增加。

（4）激光器的(de)(de)(de)深寬比小(xiao)于電子束焊(han)焊(han)，一(yi)般在(zai)10：1以內(nei)（在(zai)齒輪激光器中，焊(han)縫的(de)(de)(de)深度(du)一(yi)般在(zai)4~6mm，所以這(zhe)個深寬比也(ye)比較適合），不適合大厚度(du)工件的(de)(de)(de)焊(han)接(jie)。

（5）激光焊(han)(han)接對(dui)鋁合金材(cai)料和其他高反射率材(cai)料的(de)焊(han)(han)接仍存在技術難點，必須通過填充等輔助手(shou)段(duan)達到理想的(de)焊(han)(han)接效果(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。