一、簡介

電子束焊接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重復性好及熱變形量小的優點而廣泛應用于航空航天、原子能、國防及軍工、汽車和電氣電工儀表等眾多行業。電子束焊接的基本原理是電子槍中的陰極由于直接或間接加熱而發射電子，該電子在高壓靜電場的加速下再通過電磁場的聚焦就可以形成能量密度極高的電子束，用此電子束去轟擊工件，巨大的動能轉化為熱能，使焊接處工件熔化，形成熔池，從而實現對工件的焊接。

二、基本原理

電子是物質的一種基本粒子，通常情況下他們圍繞原子核高速運轉。當給電子一定的能量，他們能脫離軌道躍遷出來。加熱一個陰極，使得其釋放并形成自由電子云，當電壓加大到30到200kv時，電子將被加速，并向陽極運動。

三、特點

（1）電子束焊接的能量密度高 ，可焊接一般電弧焊難以實現的焊縫；

（2）電子束焊接是在真空中進行 ，焊縫的化學成分穩定且純凈 ,接頭強度高 ,焊縫質量高；

（3）電子束焊接速度快 ,熱影響區小 ，焊接熱變形??；

（4）電子束焊接適用于焊接幾乎所有的金屬材料，尤其適合鋁材焊接；

（5）電子束焊接可獲得深寬比大的焊縫 (20∶ 1～50∶ 1) ,焊接厚件時可以不開坡口一次成形；

電子束焊接結合計算機技術 ，實現了工藝參數的精確控制 ，使焊接過程完全自動化。

電子束焊接技術是目前發展最快 ，應用最為廣泛的電子束技術。

四、應用

由于電子束流具有以上特點，目前，已被廣泛地應用于高硬度、易氧化或韌性材料的微細小的打孔，復雜形狀的銑切，金屬材料的焊接、熔化和分割，表面淬硬、光刻和拋光，以及電子行業中的微型集成電路和超大規模集成電路等的精密微細加工中。隨著研究的不斷深入，電子束加工已成為高科技發展不可缺少的特種加工手段之一。

電子束表面改性

電子束表面改性是利用電子束的高能、高熱特點對材料表面進行改性處理。主要的改性手段有：電子束表面合金化、電子束表面淬火、電子束表面熔覆、電子束表面熔凝以及制造表面非晶態層。經過改性后的材料表面組織結構得到改善，強度和硬度得到大幅提高，耐腐蝕性和防水性也相應地得到增強。

電子束物理氣相沉積

電子束物理氣相沉積(EB—PVD)是電子束技術與物理氣相沉積技術的有機結合，是利用高能電子轟擊沉積材料，使其迅速升溫氣化而凝聚在基體材料表面的一種表面加工工藝。根據沉積材料的性質，可以使涂層具有優良的隔熱、耐磨、耐腐蝕和耐沖刷性能，對基體材料產生一定的保護作用。

該技術目前主要應用于以下幾個方面。

1)耐磨涂層：選用硬度高的耐磨涂層材料沉積于工具和模具表面，可以大幅度提高工具和模具的使用壽命。

2)防腐涂層：由于EB．PVD技術制備出的涂層致密程度高，對于在腐蝕環境下工作的零件，其防腐效果非常好。除此之外，EB．PVD得到的涂層形貌良好，殘余應力也明顯地提高了基體材料的防腐性能。

3)熱障涂層：熱障涂層(TBCs)是由絕熱性能良好的陶瓷材料構成，它沉積在耐高溫金屬或超合金表面，熱障涂層對于基底材料起到隔熱作用，降低基底溫度，使得用其制成的器件(如發動機渦輪葉片)能在高溫下運行，并且可以使器件(發動機等)熱效率達到60%以上。同時，TBCs還具有抗腐蝕和抗氧化的作用^[1] 。