一、電子束焊接發展概況和前景

電子束焊接技術主要應用于質量或生產率要求高的產品或行業領域，電子束焊接是目前最為成熟的高能束流加工方法之一。約在1950年前后，核能工業的發展促使人們對高熔點金屬及稀貴金屬需求的增加。但是，該些材料在焊接時對大氣環境中的氧、氮、氫等氣體有很強的親和力，極易形成化合物，影響接頭性能。而在當時，真空技術已經發展到相當水平，真空能提供惰性氣體更“純凈”的保護條件，可是電弧不能在真空中維持。于是，電子束焊接技術應運而生。

電子束焊接與核工業的發展息息相關。由于核輻射的防護，對核容器質量提出了極高的要求，一些大厚度結構采用傳統焊接或激光焊接方法無法實現優質的接頭，核工業中采用的一些難熔高溫材料，采用傳統焊接或激光焊接方法很難實現連接，而電子束焊接可以很好地實現其連接。今后幾十年中，我國的核能裝備將以幾何級數增長，電子束焊接作為一種先進的連接技術，必將在其中發揮重要作用。

20世紀60年代初，電子束焊接逐步應用于飛機制造業和宇航工業中貴重金屬的焊接。隨著現代航空和宇航等尖端技術的應用而迅速發展起來，成功地解決了為現代尖端產品而發展的各種新型材料的焊接問題。電子束焊接并且在汽車工業、船舶工業和機械制造業等領域應用也日益廣泛。電子束焊接的應用前景簡列如下：

1、電子束焊接在復雜零件的大批量生產中將有較大的發展。例如，在汽車工業中，采用電子束焊接技術焊接汽車的齒輪和后橋等，可以提高工作效率、降低成本、提高零件的質量。

2、在航空航天工業中，電子束焊接技術將繼續擴大其應用，并發展電子束焊接的在線檢測技術等。

3、由于電子束焊接在厚大件焊接中具有獨特的優勢，所以在能源、核工業、船舶行業、重型機械制造中大有用武之地。

4、電子束焊接的焊接設備將趨向多功能及柔性化，隨著電子束焊接應用領域的擴大，出于經濟方面的考慮，多功能電子束焊的焊接設備和集成工藝以及電子束焊機的柔性化將越來越重要。

5、宇航技術中所用各類火箭、衛星、飛船、空間站、太陽能電站等的結構件、發動機以及各種儀器均需用焊接技術來完成，電子束焊接將是實現空間結構焊接和滿足其需求的強有力技術。且隨著高端設備、技術等國產化趨勢的增強，及電子束焊接等技術對焊材及人工成本的大幅降低優勢逐漸趨于明顯等，國內電子束焊機等電子束金屬加工設備行業發展將迎來利好趨勢，給電子束焊機的發展增添了新的活力。

二、電子束焊機的發展趨勢

電子束焊接從射束產生和焊接工藝的基礎研究到走上正規工業生產的道路，前后經歷20多年的歷史，逐步使這一焊接方法成為當前工業生產中的一個重要加工手段，并廣泛應用于各工業領域。近年來，科學技術的進一步發展，特別是真空技術、高壓技術、電子技術及計算機技術的進一步完善，給電子束焊機的發展增添了新的活力目前世界各國正在利用這些方面的技術優勢研制和發展新型的電子束焊機，其發展趨勢大致如下:

1、發展大功率的中壓型或高壓型焊機

重型機器制造業的發展，重型產品的噸位不斷增加，為減少加工上的困難，更加需要采用焊接方法進行組合加工。這些重型設備的焊縫熔深范圍超過100mn需要生產功率超過100kW的電子束焊機。大型超厚的零部件采用電子束焊接，可以減小變形，降低成本，縮短加工時間，提高產品質量。國外已有“150kV，60kW”的真空電子束焊機，一次焊接深度可達130mm。

2、發展具有大容積焊接工作室的真空電子束焊機

由于真空電子束焊接具有一系列優點，因此越來越多的大型零部件希望采用電子束焊接。但是，受真空室尺寸限制，很多大體積、大重量的工件難以使用這種方法進行焊接。

3、發展具有更大靈活性的動槍式焊機

對于結構復雜的大型、重型部件，翻轉、定位、調整都很困難，有時一個部位上有若干條不同角度或不同平面內的焊縫，特別需要使用電子槍可靈活轉換位置的真空電子束焊機。發展具有更大靈活性的動槍式焊機是電子束焊接領域一個迫切的課題，目前國外已制成的動槍式焊機的電子槍可在垂直平面內旋轉35°-45°，可基本滿足上述構件焊接的需要

4、發展計算機化的真空電子束焊機

電子計算機、數控技術的發展，使機電一體化成為當前機床工業的發展方向，電子束焊也不例外。目前已生產出帶CNC控制系統的真空電子束焊機，通過CNC系統可對所有機械坐標（包括焊接工作臺和電子槍的移動）和焊接參數進行控制。

5、真空電子束焊機的自動生產線

汽車、拖拉機行業需要制造系列化的傳動軸與傳動齒輪，采用電子束焊接不但減少了制造上的困難，而且焊后變形小、焊接參數有最佳的重復精度及高的焊接速度。由于汽車、拖拉機中軸與齒輪的生產量極大，因此真空電子束焊機需要與其他加工機床結合，組成自動生產線。這種專用生產線還包括工作誤差測量裝置和工件焊前預熱的感應加熱器等。