一、什么是電子束焊接和激光焊接

電子束焊是指(zhi)利(li)用加速(su)和(he)聚焦的電(dian)(dian)子(zi)束轟(hong)擊置(zhi)于真空或非真空中的焊(han)接面，使(shi)被焊(han)工(gong)件熔化實現焊(han)接。真空電(dian)(dian)子(zi)束焊(han)是應用最廣(guang)的電(dian)(dian)子(zi)束焊(han)。

激(ji)光(guang)焊(han)是一種以聚焦(jiao)的激(ji)光(guang)束作為(wei)能源(yuan)轟擊焊(han)件所(suo)產生(sheng)的熱量(liang)進行焊(han)接的方法(fa)。由于激(ji)光(guang)具有折射、聚焦(jiao)等(deng)光(guang)學性質，使得激(ji)光(guang)焊(han)非常適合于微型零件和可達性很差的部(bu)位的焊(han)接。激(ji)光(guang)焊(han)還(huan)有熱輸入低，焊(han)接變形小，不受電磁場影(ying)響(xiang)等(deng)特(te)點。由于目前激(ji)光(guang)器(qi)價(jia)格昂貴、電光(guang)轉換效率較(jiao)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(guang)焊是高能光(guang)束照射工件，使接縫熔(rong)融形成焊縫。

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

2、設備投資

一般激光焊接設(she)備(bei)一次(ci)性投資略高于電(dian)子束。

電(dian)子束(shu)焊設備(bei)一次性(xing)投資高于(yu)(yu)其(qi)它焊接(jie)設備(bei)，略低于(yu)(yu)激光焊接(jie)，價格(ge)約40-50萬(wan)元。

3、生產效率

激光焊(han)接(jie)：以焊(han)接(jie)直徑φ60為(wei)例，15秒/件。

電子束焊：以焊接直徑φ60為(wei)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(zi)束焊：士(shi)0.05mm。

6、使用總功率

激光焊接：高。

電(dian)子束焊：較高(gao)。

7、表面開頭缺陷

激光焊接：細流線。

電子束焊：背(bei)面皺紋。

8、焊接深寬比

激光焊(han)接：5：1。

電子束(shu)焊：10：1。

9、相同焊接深度時的結合力

激光焊接：高。

電(dian)子束(shu)焊：較高。

10、活性金屬焊接

激光焊接(jie)：需在帶光學元件的(de)密封焊接(jie)室內焊接(jie)。

電(dian)子束焊(han)：高(gao)真空，電(dian)子束適合于活性金屬(shu)焊(han)接。

11、焊接缺陷

激(ji)光焊(han)接：較(jiao)小(xiao)，激(ji)光焊(han)對焊(han)縫有純化作用。

電(dian)子束焊：與(yu)激光焊相(xiang)比易產生夾雜(za).出現焊接缺陷。

12、工夾具的要求

激光焊接：無。

電子束(shu)焊：對工夾具需進行去磁處理。

13、X射線

激光焊接：無。

電(dian)子束焊(han)：產生X射(she)線需進行保護。

14、易損件

激光(guang)焊接：鏡(jing)片。

電子束焊：真空泵(beng)、密封圈。

15、應用范圍

激(ji)光焊接：在汽車(che)、軌道客車(che)、機械電子、管板焊接、醫療(liao)器械等領(ling)域應用廣(guang)范(fan)。

電子束焊：在(zai)航空航天(tian)、大厚件(jian)的發電、石化、造船領域等應用(yong)廣泛，近年在(zai)汽車制(zhi)造領域也(ye)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)(dian)子束(shu)(shu)焊(han)的(de)能量(liang)轉換效率非(fei)常高（80%~90%），可以開發出高功率的(de)大型焊(han)接設備(bei)（在日本，出現了加速(su)電(dian)(dian)壓600kV、功率300kW的(de)超(chao)高壓電(dian)(dian)子束(shu)(shu)焊(han)焊(han)機）。

（2）電子束焊焊縫非常細，深(shen)寬比很容易達到(dao)10：1，甚至20：1（最新(xin)報道顯示：日本焊接200毫(hao)米厚不銹(xiu)鋼時，深(shen)寬比達到(dao)70：1）。

（3）電(dian)子束(shu)焊(han)可控性(xing)更好，甚至可以在工件中(zhong)形(xing)成曲線(xian)孔徑。

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

缺點：

（1）真空腔(qiang)(qiang)是電(dian)子束焊(han)(han)接(jie)技(ji)術研究的重要領域(yu)，真空腔(qiang)(qiang)對防止電(dian)子散射有很大的影(ying)響，而真空腔(qiang)(qiang)又是電(dian)子束焊(han)(han)接(jie)技(ji)術的發(fa)展方向。

（2）由于(yu)真空(kong)室的(de)(de)(de)存在，抽真空(kong)成為影響(xiang)循環時(shi)間的(de)(de)(de)主(zhu)要障礙（現在用于(yu)齒輪焊接的(de)(de)(de)單個電子束焊設備的(de)(de)(de)循環時(shi)間難以在60秒以內(nei)）。

（3）磁(ci)偏(pian)移：由于電(dian)子帶電(dian)會受到磁(ci)場偏(pian)移的(de)影響，需(xu)要電(dian)子束焊(han)焊(han)工件在焊(han)接前進行磁(ci)處理。

（4）x射線問題：x射線在高壓下(xia)特別強，需要保(bao)護作業人員。

（5）工件組裝(zhuang)質量(liang)要求嚴格，工件表面清(qing)潔(jie)要求高。

2、激光焊接的優缺點

優點：

（1）激光焊接(jie)(jie)無需(xu)真空室(shi)，無需(xu)去磁處理，可在大氣(qi)中進行(xing)，不會產(chan)生(sheng)抗X射線的問(wen)題(ti)，因而(er)可在線作業(ye)，也(ye)可焊接(jie)(jie)各種材料。

（2）激(ji)光(guang)焊接的(de)循環時間(jian)比電子束焊接要短得多（容(rong)易達到30秒）。實際上，20年前，激(ji)光(guang)焊接就已獲得電子束焊接的(de)地位，并成為高能束焊接技術發展的(de)主流。

但是，受技(ji)術進(jin)步(bu)的限(xian)制，激光焊接比電子束(shu)焊接有一定的弱點。

缺點：

（1）激光能量轉換(huan)效率較低(di)，RofinDC系列CO_2激光器(qi)能量轉換(huan)效率低(di)于20%，而(er)IPG光纖激光器(qi)僅為30%以上。

（2）由于能量轉(zhuan)換效率(lv)(lv)低，大功(gong)率(lv)(lv)激(ji)光焊(han)(han)接在(zai)生產線上的(de)應用經濟性(xing)差。激(ji)光焊(han)(han)接設備的(de)功(gong)率(lv)(lv)一(yi)般在(zai)20KW以(yi)下，其焊(han)(han)接深度可(ke)達10mm以(yi)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)(shi)用壽命可達5萬小時，大大降低(di)了激(ji)(ji)光(guang)焊接(jie)設備(bei)的(de)(de)使(shi)(shi)用成本。然而，獲得(de)理想的(de)(de)焊接(jie)質量(liang)保護氣(qi)體是必不可少的(de)(de)，這(zhe)也(ye)導致加工成本的(de)(de)增(zeng)加。

（4）激光器的深(shen)寬(kuan)比小于(yu)電子束焊焊，一般在(zai)10：1以(yi)內（在(zai)齒(chi)輪激光器中，焊縫的深(shen)度(du)一般在(zai)4~6mm，所以(yi)這個(ge)深(shen)寬(kuan)比也比較適合(he)），不適合(he)大厚度(du)工件的焊接。

（5）激(ji)光(guang)焊(han)接對鋁合(he)金(jin)材(cai)料(liao)和其他高反射率材(cai)料(liao)的(de)(de)焊(han)接仍存在(zai)技術難點，必須通過填充等輔助手段達到理(li)想的(de)(de)焊(han)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。