一、什么是電子束焊接和激光焊接

電子束焊是指利(li)用加速和聚焦的電子(zi)束轟(hong)擊(ji)置于真空或非(fei)真空中的焊(han)(han)接(jie)面，使被焊(han)(han)工件熔化實現焊(han)(han)接(jie)。真空電子(zi)束焊(han)(han)是應(ying)用最廣(guang)的電子(zi)束焊(han)(han)。

激(ji)光(guang)焊(han)是一種以聚焦的(de)(de)激(ji)光(guang)束(shu)作(zuo)為能源(yuan)轟(hong)擊焊(han)件所產生的(de)(de)熱量(liang)進行焊(han)接的(de)(de)方法。由(you)(you)于(yu)激(ji)光(guang)具有(you)折(zhe)射、聚焦等(deng)光(guang)學(xue)性質，使得激(ji)光(guang)焊(han)非常適合于(yu)微型(xing)零件和可達性很差(cha)的(de)(de)部位的(de)(de)焊(han)接。激(ji)光(guang)焊(han)還有(you)熱輸入低，焊(han)接變形小，不受電(dian)磁場影響等(deng)特點(dian)。由(you)(you)于(yu)目前激(ji)光(guang)器價格昂貴(gui)、電(dian)光(guang)轉換效(xiao)率較低等(deng)原因，激(ji)光(guang)焊(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(gao)能光束照射工件，使接(jie)縫熔融形(xing)成焊縫。

電子(zi)束焊是高能電子(zi)束轟擊工件，使接縫(feng)熔融形成焊縫(feng)。

2、設備投資

一(yi)般(ban)激光焊(han)接設備一(yi)次性投(tou)資略高于電子束(shu)。

電(dian)子束焊(han)設備一次性投資高于(yu)其它焊(han)接設備，略(lve)低于(yu)激光焊(han)接，價格約(yue)40-50萬元。

3、生產效率

激光焊接：以焊接直徑φ60為例，15秒/件。

電子束焊：以焊接直徑(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

激光焊接：士0.2mm。

電子(zi)束焊：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(liu)線。

電(dian)子束焊：背面(mian)皺紋。

8、焊接深寬比

激光焊接(jie)：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(han)：較(jiao)高。

10、活性金屬焊接

激光(guang)焊(han)(han)接：需在帶光(guang)學元(yuan)件的密封焊(han)(han)接室內(nei)焊(han)(han)接。

電子束焊：高真空，電子束適合(he)于活性金屬焊接。

11、焊接缺陷

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

電子束(shu)焊(han)(han)：與激光(guang)焊(han)(han)相比易(yi)產生(sheng)夾雜(za).出(chu)現焊(han)(han)接(jie)缺陷。

12、工夾具的要求

激光焊接：無。

電子束焊：對工夾具需(xu)進行去磁(ci)處理。

13、X射線

激光焊接：無。

電子束焊(han)：產生X射(she)線需進行保護。

14、易損件

激(ji)光焊(han)接：鏡片。

電子束焊：真空泵、密封圈。

15、應用范圍

激光焊接(jie)：在(zai)汽車(che)、軌道(dao)客車(che)、機械(xie)電子(zi)、管(guan)板焊接(jie)、醫療器械(xie)等領域應用(yong)廣范。

電子束焊(han)：在航空(kong)航天、大厚件(jian)的發(fa)電、石化、造船(chuan)領域等應用(yong)廣泛，近年在汽車制造領域也有(you)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）電子(zi)(zi)束焊(han)的能量轉換效率(lv)非常高(gao)（80%~90%），可以(yi)開(kai)發(fa)出高(gao)功(gong)率(lv)的大型焊(han)接設備（在日本，出現了加速電壓600kV、功(gong)率(lv)300kW的超高(gao)壓電子(zi)(zi)束焊(han)焊(han)機(ji)）。

（2）電(dian)子束焊焊縫非常細，深(shen)(shen)寬比很容易達到(dao)10：1，甚至20：1（最新(xin)報道顯示：日本(ben)焊接200毫米厚不銹鋼時(shi)，深(shen)(shen)寬比達到(dao)70：1）。

（3）電子束焊(han)可(ke)控(kong)性更好，甚(shen)至(zhi)可(ke)以在(zai)工件(jian)中形成曲線孔(kong)徑。

（4）電子束焊(han)更容(rong)易焊(han)接不同(tong)材料和(he)特(te)殊材料。

缺點：

（1）真空(kong)腔是(shi)電子束(shu)焊接技(ji)術(shu)研究的重要(yao)領域，真空(kong)腔對防止電子散射有(you)很(hen)大(da)的影響，而真空(kong)腔又是(shi)電子束(shu)焊接技(ji)術(shu)的發(fa)展方向。

（2）由于真(zhen)(zhen)空室的存在(zai)，抽真(zhen)(zhen)空成為影(ying)響循環時(shi)間(jian)的主(zhu)要障礙(ai)（現在(zai)用于齒輪(lun)焊接的單個電子束焊設備的循環時(shi)間(jian)難以在(zai)60秒以內(nei)）。

（3）磁(ci)偏移：由于電(dian)子帶電(dian)會受到磁(ci)場(chang)偏移的影(ying)響(xiang)，需(xu)要電(dian)子束(shu)焊(han)焊(han)工(gong)件(jian)在焊(han)接(jie)前(qian)進(jin)行磁(ci)處理。

（4）x射線問題：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(zhuang)質量要求嚴格，工件(jian)表(biao)面清潔要求高。

2、激光焊接的優缺點

優點：

（1）激光焊(han)接(jie)無需真空室，無需去磁(ci)處理，可(ke)在大氣中進行，不(bu)會(hui)產生抗X射線的(de)問題，因(yin)而可(ke)在線作業，也可(ke)焊(han)接(jie)各種材料。

（2）激(ji)光焊(han)接(jie)的(de)(de)循環時(shi)間比電(dian)子(zi)束焊(han)接(jie)要短得多（容易達到(dao)30秒）。實際上，20年前，激(ji)光焊(han)接(jie)就(jiu)已獲得電(dian)子(zi)束焊(han)接(jie)的(de)(de)地(di)位，并成為(wei)高能(neng)束焊(han)接(jie)技術發(fa)展的(de)(de)主(zhu)流。

但是，受技術進步的限制，激光焊接比(bi)電子束(shu)焊接有一定的弱點。

缺點：

（1）激(ji)(ji)光(guang)能(neng)(neng)量(liang)轉換效率較低(di)，RofinDC系列(lie)CO_2激(ji)(ji)光(guang)器(qi)能(neng)(neng)量(liang)轉換效率低(di)于(yu)20%，而(er)IPG光(guang)纖激(ji)(ji)光(guang)器(qi)僅(jin)為30%以上。

（2）由于(yu)能(neng)量(liang)轉換效(xiao)率(lv)(lv)低，大功(gong)率(lv)(lv)激光焊接在(zai)生產線上的(de)應用(yong)經(jing)濟性(xing)差。激光焊接設備的(de)功(gong)率(lv)(lv)一般在(zai)20KW以(yi)下，其焊接深(shen)度可達10mm以(yi)下。

（3）隨著新一(yi)代激光(guang)的(de)(de)誕生，激光(guang)的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)壽(shou)命可達5萬(wan)小(xiao)時，大大降低了激光(guang)焊(han)接設備的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)成本(ben)。然而，獲得理想的(de)(de)焊(han)接質量保(bao)護(hu)氣體是必不(bu)可少的(de)(de)，這也導(dao)致(zhi)加工成本(ben)的(de)(de)增(zeng)加。

（4）激光器的深寬(kuan)比小于電子束焊(han)焊(han)，一般在(zai)10：1以內（在(zai)齒(chi)輪激光器中，焊(han)縫的深度(du)一般在(zai)4~6mm，所以這個深寬(kuan)比也比較適(shi)合），不適(shi)合大厚度(du)工件(jian)的焊(han)接。

（5）激(ji)光焊接(jie)對鋁合(he)金材料和其他高反射率材料的焊接(jie)仍存在技術難點，必(bi)須通過填充等輔助手段達(da)到理想的焊接(jie)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。