電子束焊接用于連接金屬材料。非常薄的焊縫及其狹窄的熱影響區(qū)最大限度地減少了傳遞到工件的能量及其變形。需要高水平機械預處理的零件和子組件可以使用這種方法連接，而不會因角度變形小和橫截面收縮最小而損壞。除此之外，在所有熔焊方法中，電子束焊接每節(jié)產生的能量最低，并證明了最佳的電氣效率。
電子束焊接的應用范圍很廣，從焊接薄膜到厚度超過 200 毫米的大型工件。即使如此深的焊縫也是在單一工藝中完成的，無需額外的填充材料。此處，電子束將熱量注入整個焊縫深度（深焊縫效應）。EB 焊接過程中吸收的能量比例約為 90% 至 95%，電子撞擊工件的能量通過與金屬原子的相互作用直接轉化為熱量。因此焊接速度不受材料導熱率的限制。
電磁透鏡使電子束能夠無慣性地偏轉和聚焦。因此，可以通過電子束的無慣性振蕩來焊接通常不太適合該工藝的材料?？勺兊暮附泳嚯x允許焊接各種形狀的工件。
極快的光束偏轉使得其他應用成為可能，而這只有使用另一種焊接方法才能實現(xiàn)（如果有的話）很困難。因此，可以在單個過程中使用電子束尋找前方的焊縫，使用校正值焊接工件，并通過對焊縫進行裝飾處理來完成。還可以在多個位置“準同時”焊接合適的工件。在這種情況下，偏轉系統(tǒng)會在不到一秒的時間內將光束從一個焊接位置轉移到下一個焊接位置。焊接將在焊接結束之前繼續(xù)進行。蒸汽毛細管在此位置塌陷，也可以在焊接工件的同時預熱工件。
真空中的 EB 焊接具有許多優(yōu)點，因為電子束的高功率密度可實現(xiàn)比平均焊縫更窄的焊縫、非常小的熱影響區(qū)且無銹蝕效應、良好的焊接深度和高焊接速度。焊縫的精確再現(xiàn)性保證了用戶始終如一的質量。
鈦等反應材料通常使用（昂貴的）保護氣體進行焊接。通過電子束焊接，可在壓力為 5 x 10-4 mbar 的真空室中實現(xiàn)優(yōu)異的冶金效果，且不會產生有害排放。
如果機械部件的設計能夠適應 EB 工藝的可能性，那么這種方法將為現(xiàn)代工業(yè)許多領域的制造帶來巨大的優(yōu)勢。
PTR電子束發(fā)生器
在束發(fā)生器中，電子從鎢陰極發(fā)射，加速至 60 至 175 kV 至約 2/3 光速，然后聚焦在工件上形成高功率強度的束流。電子在這里減速，束流能量轉化為熱量。
大約超過 1 kW/mm 2的功率通量強度會導致材料自發(fā)汽化，并產生相應的深焊接效應。PTR電子束發(fā)生器的功率通量密度超過100 kW/mm 2，因此具有電子束技術的另一個應用領域。
PTR 電子束發(fā)生器
高真空和軟真空 | 60 kV 加速電壓和 1 - 25 kW 束流功 150 kV 加速電壓和 7,5 - 60 kW 束流功率 |
Atmosph?re-Anlagen： | 175 kV 加速電壓和 1 - 30 kW 束功率 |
鋼材電子束焊接實際應用范圍
焊接深度： | 0.05 至 200 毫米及以上 |
焊接速度： | 0.5 至 400 毫米/秒及以上 |
論據(jù)1：
采用 2 浴技術焊接硬化部件
根據(jù)多年的經驗，大眾汽車確定并要求硬零件必須使用 2 浴技術進行焊接 - 除了必要的預熱之外。這種 2 浴技術可以通過電子束非常方便地實現(xiàn)，因為它可以非常快速地在兩個處理位置之間來回跳躍。這些跳躍的所有參數(shù)（距離、持續(xù)時間、能量分布、振蕩、聚焦）都是電氣參數(shù)并且可自由編程。僅通過軟件即可輕松進行以優(yōu)化為目的的更改。此外，電子束焊接工藝的快速偏轉技術基于磁場，一般不會造成污染。
在LB應用（激光束應用）中，原則上光束也可以分成兩部分，但這需要振蕩鏡系統(tǒng)或靜態(tài)分束器（棱鏡）。這兩種系統(tǒng)在使用過程中都會變臟，從而降低效率。此外，更高的光束功率可能需要主動冷卻（對于 > 4 mm 的接縫深度）。棱鏡具有確定的形狀，因此只允許應用一組非常特定的參數(shù) - 每次更改都需要制造不同的棱鏡。LB擺鏡的諧振頻率遠低于電子束偏轉技術（EBO Jump），因此激光二浴焊接中參數(shù)選擇的自由度非常有限。
論據(jù)2：
機器尺寸（尺寸）
考慮到電子束機的空間要求，可以看出，這并不比激光束加工系統(tǒng)大，因為這樣的系統(tǒng)不僅包括帶有裝置的激光頭，還包括：
相關冷卻系統(tǒng)
控制系統(tǒng)
配備全自動化和受監(jiān)控夾具的加工臺
實際的加工頭帶有夾具（包括運動）和防止污染和過熱的保護裝置。
惰性氣體供應
油煙吸力
輻射防護
ETC。
當比較用于電子束或LB焊接的復雜的全自動系統(tǒng)時，對于兩個系統(tǒng)的相同任務來說，所有必需的上游和下游操作始終是必需的。因此，完整的電子束和LB焊接單元具有相當?shù)目臻g要求。由于自動化處理，還必須提供防護圍欄。特別是對于激光束，必須集成額外的輻射防護，這在 EB 焊接過程中已由真空室提供。
因此，齒輪制造中的傳統(tǒng)LB焊接系統(tǒng)（帶有扁平連接體的焊縫深度約為2毫米）在集成到操作材料流中時具有與電子束系統(tǒng)相同的尺寸。
論據(jù)3：
運營成本
就運營成本而言，電子束焊接比激光焊接具有明顯的優(yōu)勢，因為氣體、能源和冷卻的具體消耗已被證明要高得多。
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通用機器
電子束技術，特別是電子束焊接和表面處理為用戶開辟了多種技術替代方案，并展示了實現(xiàn)加工作業(yè)經濟解決方案的新方法。
PTR 的經驗可以追溯到 50 年前開發(fā)該技術的基本原理；PTR 客戶可以通過廣泛的服務包獲得豐富的經驗。這些多年的經驗是新一代通用 EB（電子束）室系統(tǒng)的基礎。
小室系統(tǒng)
容量從 15 升到 500 升
大室系統(tǒng)
容量從 600 升到 10.000 升
