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(shu)轟擊置于真空(kong)或(huo)非真空(kong)中的焊(han)接面，使被焊(han)工件熔化實現焊(han)接。真空(kong)電子(zi)束(shu)焊(han)是應用最廣的電子(zi)束(shu)焊(han)。

激(ji)光(guang)焊(han)是一(yi)種以聚焦的(de)激(ji)光(guang)束作為能源轟擊焊(han)件所產(chan)生的(de)熱量進行(xing)焊(han)接的(de)方法。由于激(ji)光(guang)具有折射、聚焦等(deng)光(guang)學性(xing)(xing)質，使得激(ji)光(guang)焊(han)非常適合于微(wei)型(xing)零件和可(ke)達性(xing)(xing)很(hen)差的(de)部位(wei)的(de)焊(han)接。激(ji)光(guang)焊(han)還有熱輸入低，焊(han)接變形(xing)小，不(bu)受(shou)電(dian)磁場影響(xiang)等(deng)特(te)點。由于目前激(ji)光(guang)器價格昂貴、電(dian)光(guang)轉換效率較低等(deng)原因(yin)，激(ji)光(guang)焊(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(ji)光焊(han)是高能光束照射(she)工件，使接縫熔(rong)融形(xing)成(cheng)焊(han)縫。

電子束焊(han)是高能電子束轟擊工件，使接縫(feng)熔融形成焊(han)縫(feng)。

2、設備投資

一般(ban)激光焊接設備(bei)一次性(xing)投資(zi)略高于(yu)電子束。

電(dian)子束(shu)焊設(she)備一次性投資高于(yu)其它焊接(jie)設(she)備，略低于(yu)激光(guang)焊接(jie)，價格約(yue)40-50萬元。

3、生產效率

激光焊接：以焊接直(zhi)徑φ60為例，15秒/件。

電(dian)子束(shu)焊(han)：以焊(han)接直徑φ60為例(li)，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(han)：士0.05mm。

6、使用總功率

激光焊接：高。

電子束焊(han)：較高。

7、表面開頭缺陷

激光焊接：細流線。

電子(zi)束焊(han)：背面皺紋。

8、焊接深寬比

激光焊接：5：1。

電子束焊：10：1。

9、相同焊接深度時的結合力

激光焊接：高。

電子束焊(han)：較(jiao)高。

10、活性金屬焊接

激光(guang)焊(han)接：需(xu)在帶光(guang)學元件(jian)的(de)密封焊(han)接室內焊(han)接。

電子(zi)束焊：高真(zhen)空，電子(zi)束適合于活性金屬(shu)焊接。

11、焊接缺陷

激光(guang)焊接(jie)：較小(xiao)，激光(guang)焊對焊縫有純化作(zuo)用。

電子束焊(han)：與激光焊(han)相比易產生夾(jia)雜.出現焊(han)接缺(que)陷。

12、工夾具的要求

激光焊接：無。

電子束焊(han)：對工夾具需進行去磁處(chu)理。

13、X射線

激光焊接：無。

電(dian)子束焊：產生(sheng)X射線需(xu)進行保(bao)護(hu)。

14、易損件

激光焊接：鏡(jing)片。

電子(zi)束焊：真空泵(beng)、密封圈。

15、應用范圍

激(ji)光焊(han)接：在(zai)汽車、軌道客車、機械電子、管(guan)板焊(han)接、醫療器(qi)械等領域(yu)應用廣(guang)范。

電(dian)子束(shu)焊：在(zai)航(hang)空航(hang)天、大厚件的發電(dian)、石(shi)化、造(zao)船領域等應用(yong)廣泛(fan)，近(jin)年在(zai)汽車制造(zao)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）電子束焊的(de)(de)能(neng)量轉換效率非常高(gao)（80%~90%），可以開發出高(gao)功率的(de)(de)大型(xing)焊接設(she)備（在日本，出現了加(jia)速電壓600kV、功率300kW的(de)(de)超高(gao)壓電子束焊焊機）。

（2）電子束焊焊縫非常細(xi)，深(shen)寬比很容易達(da)到(dao)10：1，甚至(zhi)20：1（最(zui)新報道顯示(shi)：日(ri)本焊接200毫米厚不銹鋼時，深(shen)寬比達(da)到(dao)70：1）。

（3）電子(zi)束焊(han)可控性更好，甚至可以(yi)在工(gong)件中形(xing)成曲線(xian)孔徑。

（4）電子(zi)束(shu)焊(han)更容(rong)易(yi)焊(han)接不同材料(liao)和特殊材料(liao)。

缺點：

（1）真空(kong)腔(qiang)是電子束焊接(jie)技(ji)術研究的(de)重要領域(yu)，真空(kong)腔(qiang)對防止電子散射有很大的(de)影響，而真空(kong)腔(qiang)又是電子束焊接(jie)技(ji)術的(de)發展(zhan)方向(xiang)。

（2）由于真(zhen)空(kong)室的(de)(de)存在，抽真(zhen)空(kong)成為影(ying)響循(xun)環時(shi)間(jian)的(de)(de)主要障礙（現在用于齒輪焊接的(de)(de)單個電子束焊設備(bei)的(de)(de)循(xun)環時(shi)間(jian)難以在60秒以內）。

（3）磁偏(pian)移：由于(yu)電(dian)(dian)子帶電(dian)(dian)會(hui)受到磁場偏(pian)移的影響(xiang)，需要電(dian)(dian)子束焊(han)焊(han)工件在(zai)焊(han)接前(qian)進(jin)行磁處理。

（4）x射線問題(ti)：x射線在高壓(ya)下(xia)特別強，需要保護作(zuo)業人員。

（5）工件組裝質量(liang)要求嚴格(ge)，工件表面清潔要求高。

2、激光焊接的優缺點

優點：

（1）激光(guang)焊接無需真空室，無需去磁處理(li)，可在大氣中進行(xing)，不(bu)會產生抗X射線的問題，因而可在線作業(ye)，也可焊接各種(zhong)材料。

（2）激光焊(han)接(jie)(jie)的循環時間比(bi)電子束焊(han)接(jie)(jie)要短得多(duo)（容易達到30秒）。實際(ji)上，20年前，激光焊(han)接(jie)(jie)就已獲(huo)得電子束焊(han)接(jie)(jie)的地位，并成為高(gao)能束焊(han)接(jie)(jie)技(ji)術發展的主流(liu)。

但是，受技術進(jin)步的(de)限(xian)制，激光焊接比(bi)電子束焊接有一定的(de)弱點。

缺點：

（1）激光(guang)能量轉換(huan)效(xiao)率較低，RofinDC系(xi)列CO_2激光(guang)器能量轉換(huan)效(xiao)率低于(yu)20%，而IPG光(guang)纖激光(guang)器僅為(wei)30%以(yi)上。

（2）由(you)于能量轉換效率低，大(da)功率激光焊(han)接(jie)在生產線上的(de)應用經(jing)濟性差。激光焊(han)接(jie)設(she)備的(de)功率一般在20KW以下，其焊(han)接(jie)深度(du)可(ke)達10mm以下。

（3）隨(sui)著新一代激光的誕(dan)生(sheng)，激光的使用(yong)壽命可(ke)達5萬小時，大大降低了(le)激光焊接(jie)設(she)備(bei)的使用(yong)成(cheng)本。然而(er)，獲得理想的焊接(jie)質量保(bao)護(hu)氣體是(shi)必不可(ke)少的，這也導致加工成(cheng)本的增加。

（4）激光器(qi)的深(shen)寬比(bi)(bi)小于電子(zi)束焊焊，一般在(zai)10：1以內（在(zai)齒輪激光器(qi)中，焊縫的深(shen)度一般在(zai)4~6mm，所以這(zhe)個深(shen)寬比(bi)(bi)也比(bi)(bi)較適合），不適合大(da)厚度工件(jian)的焊接。

（5）激光焊接對鋁合金材料(liao)(liao)和其他高(gao)反射率材料(liao)(liao)的焊接仍存(cun)在技術(shu)難點，必須通過(guo)填(tian)充等輔助手段達到理想的焊接效果。

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。