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(zi)束轟(hong)擊置于真(zhen)空或非真(zhen)空中的焊(han)接面，使被焊(han)工件熔化實現焊(han)接。真(zhen)空電子(zi)束焊(han)是應用最廣(guang)的電子(zi)束焊(han)。

激(ji)光(guang)焊(han)是一種以聚(ju)焦的激(ji)光(guang)束作為能(neng)源轟擊焊(han)件(jian)所產生(sheng)的熱(re)量進行焊(han)接(jie)的方法。由(you)于激(ji)光(guang)具有折射、聚(ju)焦等(deng)光(guang)學性質(zhi)，使(shi)得(de)激(ji)光(guang)焊(han)非(fei)常(chang)適(shi)合(he)于微型(xing)零件(jian)和(he)可達性很(hen)差的部位(wei)的焊(han)接(jie)。激(ji)光(guang)焊(han)還有熱(re)輸入低，焊(han)接(jie)變形小，不(bu)受(shou)電磁場(chang)影響等(deng)特點。由(you)于目(mu)前激(ji)光(guang)器價格昂貴、電光(guang)轉(zhuan)換效率較低等(deng)原因(yin)，激(ji)光(guang)焊(han)尚未廣泛應用(yong)。

二、電子束焊接和激光焊接的區別

1、原理

激光(guang)焊是高(gao)能光(guang)束照(zhao)射工件，使接(jie)縫熔融形成焊縫。

電(dian)子(zi)束焊是高能電(dian)子(zi)束轟(hong)擊工件，使接(jie)縫熔融形成焊縫。

2、設備投資

一(yi)般激光焊接設(she)備一(yi)次性投資(zi)略高于電子束。

電子(zi)束焊設(she)備一(yi)次性投資高于(yu)其它(ta)焊接(jie)設(she)備，略低于(yu)激光(guang)焊接(jie)，價格約40-50萬元。

3、生產效率

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

電子束焊：以(yi)焊接直徑(jing)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(guang)焊接：士0.2mm。

電子(zi)束(shu)焊：士(shi)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)光焊接(jie)：細流線(xian)。

電子(zi)束焊：背(bei)面(mian)皺紋。

8、焊接深寬比

激光焊接(jie)：5：1。

電子(zi)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)光焊(han)接：需在帶光學元(yuan)件的密封(feng)焊(han)接室(shi)內焊(han)接。

電子束(shu)(shu)焊：高(gao)真(zhen)空，電子束(shu)(shu)適合于活性(xing)金屬焊接。

11、焊接缺陷

激光焊(han)接：較小(xiao)，激光焊(han)對焊(han)縫有純化作(zuo)用。

電(dian)子(zi)束(shu)焊(han)(han)：與激光焊(han)(han)相比易產生(sheng)夾雜.出現(xian)焊(han)(han)接缺陷。

12、工夾具的要求

激光焊接：無。

電子(zi)束焊：對工夾(jia)具需進行(xing)去磁處(chu)理。

13、X射線

激光焊接：無。

電子束焊：產生(sheng)X射(she)線需進(jin)行(xing)保護(hu)。

14、易損件

激光(guang)焊(han)接：鏡片。

電子束焊：真空(kong)泵、密封圈(quan)。

15、應用范圍

激光焊(han)接：在汽車、軌道(dao)客車、機械電子、管板焊(han)接、醫(yi)療器械等領域應用(yong)廣范。

電子束焊：在航空航天、大厚件的發電、石化、造船領域等(deng)應用(yong)廣泛(fan)，近年(nian)在汽(qi)車制造領域也有應用(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(de)能量轉換效率非常高（80%~90%），可(ke)以開發(fa)出高功率的(de)大型焊接設備（在日(ri)本(ben)，出現了(le)加速電(dian)壓600kV、功率300kW的(de)超高壓電(dian)子束(shu)焊焊機）。

（2）電子束(shu)焊焊縫(feng)非(fei)常細，深寬比很(hen)容易達到10：1，甚至(zhi)20：1（最新報道顯示(shi)：日本(ben)焊接200毫(hao)米厚不銹鋼時，深寬比達到70：1）。

（3）電子束(shu)焊可控性更(geng)好，甚至(zhi)可以在工件中形成曲線孔(kong)徑。

（4）電子束焊更容易焊接不同(tong)材(cai)料和特殊材(cai)料。

缺點：

（1）真(zhen)空腔是電(dian)子束焊接技術研究的重要領(ling)域，真(zhen)空腔對防止電(dian)子散(san)射有很大(da)的影響，而真(zhen)空腔又是電(dian)子束焊接技術的發展方向。

（2）由(you)于(yu)真空室的(de)(de)存在(zai)，抽(chou)真空成為影響循環時(shi)(shi)間的(de)(de)主(zhu)要障(zhang)礙(ai)（現在(zai)用于(yu)齒輪焊(han)接的(de)(de)單個電子束焊(han)設備(bei)的(de)(de)循環時(shi)(shi)間難以(yi)在(zai)60秒以(yi)內）。

（3）磁(ci)偏移(yi)：由于電(dian)子帶電(dian)會受到(dao)磁(ci)場偏移(yi)的(de)影響，需要電(dian)子束焊焊工(gong)件在焊接前進行磁(ci)處(chu)理(li)。

（4）x射(she)線問(wen)題：x射(she)線在高壓下特別強，需要保(bao)護作(zuo)業人員。

（5）工(gong)件組裝質量要求(qiu)嚴格，工(gong)件表面清潔要求(qiu)高(gao)。

2、激光焊接的優缺點

優點：

（1）激(ji)光焊接(jie)無需(xu)真(zhen)空室，無需(xu)去磁處理，可在大氣中進行，不會產(chan)生抗X射線的問題，因而可在線作業，也可焊接(jie)各種(zhong)材料。

（2）激光(guang)焊(han)(han)接(jie)(jie)的循環時間(jian)比電(dian)子束焊(han)(han)接(jie)(jie)要短得(de)(de)多（容易達到30秒(miao)）。實(shi)際上，20年前，激光(guang)焊(han)(han)接(jie)(jie)就(jiu)已獲得(de)(de)電(dian)子束焊(han)(han)接(jie)(jie)的地位，并成為(wei)高能(neng)束焊(han)(han)接(jie)(jie)技術發展的主(zhu)流。

但(dan)是，受技術進步的(de)限制，激光(guang)焊(han)接比電子(zi)束焊(han)接有一定(ding)的(de)弱點。

缺點：

（1）激光能量轉換效率(lv)較低，RofinDC系列(lie)CO_2激光器(qi)能量轉換效率(lv)低于20%，而IPG光纖激光器(qi)僅為(wei)30%以上。

（2）由于(yu)能量轉換效(xiao)率(lv)低(di)，大功率(lv)激(ji)光(guang)焊接(jie)在(zai)生(sheng)產(chan)線上(shang)的應用經濟(ji)性差(cha)。激(ji)光(guang)焊接(jie)設備的功率(lv)一般在(zai)20KW以下，其焊接(jie)深度可達10mm以下。

（3）隨著新一代激(ji)(ji)光(guang)的(de)(de)誕生，激(ji)(ji)光(guang)的(de)(de)使(shi)用(yong)壽命可達5萬小時，大(da)大(da)降低了激(ji)(ji)光(guang)焊接設備(bei)的(de)(de)使(shi)用(yong)成本。然而，獲得理想的(de)(de)焊接質量(liang)保護氣(qi)體是必不可少的(de)(de)，這也導致加工成本的(de)(de)增加。

（4）激(ji)光(guang)器的深(shen)寬比小于電(dian)子束(shu)焊(han)(han)焊(han)(han)，一般(ban)在(zai)10：1以內（在(zai)齒輪激(ji)光(guang)器中，焊(han)(han)縫的深(shen)度(du)一般(ban)在(zai)4~6mm，所以這個深(shen)寬比也比較適合），不適合大厚度(du)工件(jian)的焊(han)(han)接(jie)。

（5）激光焊接(jie)對(dui)鋁合金材(cai)料(liao)和其他高反(fan)射率材(cai)料(liao)的焊接(jie)仍存在(zai)技術難點，必須通過填充等輔助(zhu)手段達到(dao)理(li)想的焊接(jie)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。