真空电子束焊接技术应用研究现状 苑文广
电子束焊接技术发展历史、现状及展望Ⅴ
糖者按：电子柬焊接是一种先进、成熟的高能束焊接技术，在国外航空、航天、核能、动力、机械、ｉ气车、电子医疗器械等众多制造技术领域发挥了重要作用，产生了巨大效益。
在我国实现工业化的进程中，先进的电子束焊接技术在我置射造韭中诬蕴藏着巨大的应甩潜力和广阔的开发空同。
作者通过对大量资料的分析研究，撰写此文，旨在宣传、推动、发展我国的电子束焊接技术。
本ｆ！Ｉ将分期连载。
以飨读者。
电子束焊接技术发展历史、现状及展望（Ｖ）首都航天机械公司刘春飞张益坤诸斗８文摘回顾了电子束焊接技术的产生、发展历史，论述了电子束焊接的特点、分类，对国内外各时期电子束焊接发展情况做了介绍，展望了电子束焊接技术的发展趋势，并对进一步发展我国电子束焊接技术提出了建议。
主题词电子束焊接电子束焊接设备现状及展望建议４我国电子束焊接技术发晨概况４．１早期研发我国是世界上最早开发电子束焊机的国家之一。
早在１９５８年便开始了电子束焊机的研究和试制Ｉ作．１９６０年上海电焊机厂在已试制成功真空系统及高压整流电源的基础上．与清华大学合作．进一步提高电子枪的发射电流和电子束的聚焦质量．研制成功我国第一台真空电子束焊机。
型号ｚＤ一３０。
电压１５ｋｖ，束流２００ｍＡ。
焦点直径２—５ｍｍ。
采用直热式阴极的定枪结构。
阴极系用直径Ｏ．５ｍｍ钨丝绕成直径６ｍｍ的盘香状。
该焊机于当年通过国家鉴定．定型为ｚＤ一６．先后生产了十余台。
后来．该型焊机又进行改进．电压升为２２ｋｖ最高可达３０ｋｖ。
阴极改为钽片。
并为我国核Ｉ业生产了第一台专用型电子束焊机．型号定为ｚＤ一６—１型。
１９６５年又研制成功Ｅｓ一３０／２５０型（即ｚＤ一７．５型ｊ真空电子束焊机（３０ｋｖ，２５０ｍＡ，７．５ｋｗ）。
采用间热式阴极，移动式电子枪结构．到１９７５年陆续生产了２０台左右。
后来还研制了Ｅｓ一３—１型大真空室电子束焊机。
在此期间．我国的高等院校和研究所也纷纷开展电子束焊接设备和Ｉ艺的研究Ｉ作．取得收稿日期：２００３．０９—３０４８了许多成果。
电子束加工的研究现状及其发展趋势
电子束加工的研究现状及其发展趋势电子束加工的研究现状及其发展趋势电子经过汇集成束。
具有高能量密度。
它是利用电子枪中阴极所产生的电子在阴阳极间的高压（25-300kV）加速电场作用下被加速至很高的速度（0.3-0.7倍光速），经透镜会聚作用后，形成密集的高速电子流。
.电子束焊是用会聚的高速电子流轰击工件，将电子束动能直接转化为热能，实现焊接。
电子束焊正因为它的高能量密度，焊接速度快，加热范围窄，热影响区小，加热冷却速度极快等优点而受到越来越广泛的应用。
由于电子束加热过程贯穿整个焊接过程的始终，一切焊接物理化学过程都是在热过程中发生和发展的。
焊接温度场决定了焊接应力场和应变场，还与冶金、结晶、相变过程密不可分，使之成为影响焊接质量和生产率的主要因素。
因此，有必要对电子束焊温度场进行研究，这也是进行焊接冶金分析、应力应变分析与对焊接过程进行控制的基础。
电子束焊接作为一种高能束加工方法，在生产应用中具有重要地位。
电子束焊温度场决定了焊接应力场和应变场，是影响焊接质量和生产率的主要因素。
介绍了电子束焊温度场模型，在分析了点热源、线热源模型的基础上，指出点热源模型仍是研宄焊接温度场的基础，同时介绍了其它几种考虑电子束小孔效应的温度场模型。
讨论了计算温度场的热源模式，给出以高斯函数分布和双椭圆体能量密度分布的两种热源模式。
列举了热物理参数、相变潜热、熔池流动等影响温度场的因素。
认为基于解析解法的复杂性和计算机的飞速发展，数值解法将在温度场研宄中发挥更加重要的作用。
电子束焊温度场模型对于焊接热过程的研究早在40年代就已经开始。
Rosenthal分析了移动热源在固体中的热传导。
之后，苏联的雷卡林又进行大量的工作。
建立了如下的数学物理模型：（1)热源集中于一点、一线或一面；（2)材料无论在何温度下都是固体，无相变；（3材料热物性参数不随温度变化；（4焊接物体的几何尺寸是无限的。
然而这些都是系统性的论述我们应该在此基础上论述此技术在某些领域的应用，及其原理方法首先电子束焊热源模式焊接热过程的准确性在很大程度上依赖于建立合理的热输入模式。
电子束焊接技术研究与应用
电子束焊接技术研究与应用随着工业的发展，焊接技术已经成为各行各业中不可或缺的一项技术。
而电子束焊接技术作为现代高新技术的代表之一，因其高效、高质、高稳定性等优点，已被广泛应用于飞航航空、船舶、化工、医疗器械、精密仪器等高科技行业。
本文将探讨电子束焊接技术的研究和应用。
一、电子束焊接技术的基本原理电子束焊接技术是一种将电子束在低压和真空的情况下进行的高速能量材料处理。
在电子束的作用下，焊材在极短时间内被快速加热并熔化，形成一道焊缝。
基本原理是通过高能电子束的能量转化为焊接材料内部的热能，使其熔化，并通过流动的铁水消除焊接材料中的气孔，从而实现焊接。
二、电子束焊接技术的优点与其他传统的焊接方式相比，电子束焊接技术具有以下几个优点：1. 焊接区域不受热影响区的影响，能够焊接极薄的材料。
2. 焊缝的孔洞率较低，焊接质量高。
3. 电子束焊接过程中，不需要添加任何助焊剂，无需后续清洗和处理焊渣等。
4. 可以实现对不同材料不同厚度的焊接并达到很高的焊接效率。
5. 由于焊接时使用的是真空环境，所以焊接零件表面的污染和氧化问题得到很好的解决，从而减少了热裂问题的产生。
三、电子束焊接技术的应用电子束焊接技术在精密结构的制造、高精度零件的加工等领域有了广泛的应用。
下面将从飞航航空、船舶、医疗器械等方面来介绍其应用：1. 飞航航空电子束焊接技术在飞航航空领域具有重要的应用价值。
早在上世纪60年代初，美国就已成功实现了航空发动机涡轮叶片的电子束焊接，并将其广泛应用。
目前，国内外的航空航天领域中，电子束焊接技术已经为创新提供了新的技术保障。
2. 船舶电子束焊接技术在造船领域有着广泛的应用。
船体结构件是船用焊接加工中最困难的焊接部位之一，特别是在船体的局部加强部位，常常需要进行多角度的焊接。
电子束焊接通过其高度的控制能力，可以有效保证焊接质量，并且减轻了焊接环境和操作者的安全风险。
3. 医疗器械电子束焊接技术在医疗器械领域中的应用，主要用于制造一些耐高压、耐高温、各种特殊环境下使用的设备。
电子束焊接技术的应用与发展趋势
电子束焊接技术的应用与发展趋势近年来，随着科技的不断进步和工业的快速发展，电子束焊接技术逐渐成为焊接领域的热门话题。
电子束焊接技术以其高效、高质、低能耗的特点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域，并且在未来的发展中有着巨大的潜力。
首先，电子束焊接技术在航空航天领域的应用前景广阔。
航空航天领域对焊接技术的要求非常高，需要确保焊接接头的强度和密封性。
而电子束焊接技术可以通过高能电子束的瞬间热量作用于焊接接头，实现高质量的焊接效果。
此外，电子束焊接技术还具有焊接速度快、热影响区小等优点，能够满足航空航天领域对焊接工艺的严格要求。
其次，电子束焊接技术在汽车制造领域的应用也非常广泛。
汽车制造领域对焊接接头的质量和可靠性要求较高，而传统的焊接方法往往难以满足这些要求。
电子束焊接技术通过高能电子束的集中加热作用，可以实现焊接接头的高强度和高密封性。
此外，电子束焊接技术还可以在焊接过程中实时监测焊接质量，提高焊接工艺的可控性和稳定性。
此外，电子束焊接技术在电子设备领域的应用也越来越广泛。
电子设备通常需要焊接小尺寸、高密度的焊接接头，而传统的焊接方法难以满足这些要求。
而电子束焊接技术可以通过高能电子束的精确控制，实现对小尺寸焊接接头的高精度焊接。
此外，电子束焊接技术还可以避免传统焊接方法中可能产生的电磁干扰和热应力，保证焊接接头的稳定性和可靠性。
随着科技的不断进步和工业的快速发展，电子束焊接技术也在不断发展和创新。
未来，电子束焊接技术的发展趋势主要体现在以下几个方面：首先，电子束焊接技术将更加智能化。
随着人工智能技术的快速发展，电子束焊接技术也将更加智能化。
通过引入人工智能算法和机器学习技术，可以实现焊接过程的自动化和智能化控制，提高焊接工艺的稳定性和可控性。
其次，电子束焊接技术将更加高效节能。
随着能源资源的日益紧张，高效节能已经成为焊接技术发展的重要方向。
电子束焊接技术以其高能量密度和高效热源的特点，可以实现焊接过程的快速加热和冷却，从而大大提高焊接效率和能源利用率。
2023年电子束焊接机行业市场分析现状
2023年电子束焊接机行业市场分析现状电子束焊接机是一种高效、精确且多功能的焊接设备，被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子制造等行业。
本文将对电子束焊接机行业的市场现状进行分析。
首先，电子束焊接机行业市场规模不断扩大。
随着工业发展和科技进步，有着高精度、高效率和高质量的电子束焊接机需求不断增长。
各大行业对焊接质量要求越来越高，电子束焊接机正好满足了这一需求。
根据市场调研，电子束焊接机行业市场规模逐年增长。
其次，电子束焊接机的技术不断升级。
电子束焊接机是一种高科技产品，具备多项专利技术。
随着技术的不断升级，电子束焊接机的性能得到了极大的提升。
比如，焊接速度更快，焊接质量更稳定，产品寿命更长。
这些技术的升级不仅提高了电子束焊接机的使用效果，也提高了其市场竞争力。
再次，电子束焊接机行业市场竞争激烈。
随着市场需求的增加，越来越多的企业涌入电子束焊接机行业，市场竞争日益激烈。
目前，市场上存在着大大小小的电子束焊接机厂商，产品品质和价格各异。
随着行业的竞争加剧，只有不断提高产品品质、降低生产成本，才能在市场中获得竞争优势。
最后，电子束焊接机行业面临的挑战不容忽视。
首先，电子束焊接机的价格相对较高，超出了一些中小企业的预算，限制了其应用范围。
其次，电子束焊接机的使用和维护技术要求较高，需要专业的技术人员进行操作和维护，这对一些中小企业来说是一项挑战。
此外，随着技术的不断创新，其他焊接技术的发展也在不断提升，与电子束焊接机形成竞争。
综上所述，电子束焊接机行业市场发展前景广阔，但也面临一些挑战。
在市场规模不断扩大的同时，电子束焊接机企业需要不断提升技术水平，降低成本，提升产品竞争力。
同时，还需要加强与用户的沟通合作，了解市场需求，开发出更适用的产品。
相信在不久的将来，电子束焊接机行业将迎来更好的发展机遇。
国内外电子束焊接技术研究现状
国内外电子束焊接技术研究现状摘要综述了电子束焊接技术的国内外研究发展动态。
简述了电子束焊接基本原理及国内外研究者已取得的部分研究成果,并展望了异种材料电子束焊接技术的研究方向。
关键词电子束焊接0引言随着全球工业化步伐的加快及现代科学技术的突飞猛进,焊接这门古老而现代的技术也在不断地完善和发展,可以说焊接已在现代的生产生活中占有极为重要的地位。
近代焊接技术,自1882 年出现碳弧焊开始,迄今已经历了100 多年的发展历程,为了适应工业发展及技术进步的需要,先后产生了埋弧焊、电阻焊、电渣焊及各种气体保护焊等一系列新的焊接方法。
进入20 世纪60 年代后,随着焊接新能源的开发和焊接新工艺的研究,等离子弧切割与焊接、真空电子束焊接及激光焊接等高能束技术也陆续应用到各工业部门,使焊接技术达到了一个新的水平。
特别是近年来,航空、航天、原子能等尖端工业的发展需求,不断提出了具有特殊性能材料的焊接问题,如高强钢、超高强钢、特种耐热耐腐蚀钢、高强不锈钢、特种合金及金属间化合物、复合材料、难熔金属及异种材料焊接问题。
而电子束焊接技术以其与其它熔化焊相比独具的功率密度大、深宽比大、焊接区变形小、能耗低、易于控制实现自动化等优点,在航空、航天及原子能工业和其它军用、民用制造业中得到了高度重视及应用发展。
为此,较系统、全面地了解当今电子束焊接技术的国内外的研究发展现状,以及电子束焊接技术及相关工艺应用的成果,对于电子束焊接技术领域研究发展方向的准确把握及其开展进一步研究工作有着极大的指导意义。
1 电子束焊接方法电子束焊接( EBW) 是利用电子枪中阴极所产生的电子在阴阳极间的高压(25～300 kV) 加速电场作用下被拉出,并加速到很高的速度(0. 3～0. 7 倍光速) ,经一级或二级磁透镜聚焦后,形成密集的高速电子流,当其撞击在工件接缝处时,其动能转换为热能,使材料迅速熔化而达到焊接的目的,见图1 。
其实,高速电子在金属中的穿透能力非常弱,如在100 kV 加速电压下仅能穿透0. 025 mm。
电子束焊接技术的发展和研究现状
电子束焊接技术的发展和研究现状任新凯研究生学院5班20090507摘要：本文简要介绍了电子束焊接这种先进的连接技术，包括电子束焊接的概念、技术特点和分类等，概述了电子束焊接技术的发展历程。
简要介绍了这种新技术的国内外发展现状、研究现状和应用情况，重点介绍了我国大飞机生产的可行性和研究现状，指出它在异种材料连接的优势和发展方向。
关键词：电子束焊接技术；研究发展现状；应用；大飞机；异种材料连接一，前言焊接是将同种或不同材质、通过加热或加压或同时加压又加热，达到原子间结合而形成永久连接的工艺。
下面简单介绍几种重要的现代焊接方法。
1957年美国的盖奇发明等离子弧焊；40年代德国和法国发明的电子束焊，也在50年代得到实用和进一步发展；60年代又出现激光焊等离子、电子束和激光焊接方法的出现，标志着高能量密度熔焊的新发展，大大改善了材料的焊接性，使许多难以用其他方法焊接的材料和结构得以焊接[1]。
在工业生产中得到实际应用的高能束焊接方法有等离子弧焊、电子束焊和激光束焊。
这些焊接方法的共同特点是热源的能量密度高，可以一次行程穿透较厚的接头而无需预制坡口，简化了制造工艺，而且束流的中心温度相当高，足以熔化任何金属材料，因此具有较高的经济价值，工业应用的前景广阔[1]。
下面仅对电子束焊做一下介绍。
二，电子束焊接技术简介电子束焊接(EBW)是利用电子枪中阴极所产生的电子在阴阳极间的高压(25～300kV) 加速电场作用下被拉出，并加速到很高的速度(0.3～0.7倍光速)，经一级或二级磁透镜聚焦后，形成密集的高速电子流，当其撞击在工件接缝处时，其动能转换为热能，使材料迅速熔化而达到焊接的目的[2]。
2.1 电子束焊接技术特点[2]第一，电子束焊接能量密度很高，对于任何材料，包括高熔点钨、钼等材料，其焊缝都能快速熔化。
一般靠零件自身材料熔接而成。
第二，电子束焊接在真空中进行，可防止材料氧化及其它有害气体侵入。
第三，电子束焊接不仅能量密度高，可以获得很大的焊缝深宽比，焊缝又深又窄，因而焊接零件变形小。
关于电子束焊接技术国内外研究探析
关于电子束焊接技术国内外研究探析摘要：电子焊接技术经过多年来的不断完善和发展，已经成为现代工业生产和生活中重要的组成部分。
本文简要说明了电子焊接术的基本工作原理，重点分析了国内外对电子焊接技术的研究现状，并展望了电子焊接技术未来的研究方向。
关键词：电子束焊接技术；国内研究；国外研究0 引言随着航空航天、核能、微电子等行业的快速发展，加强了对高韧性、高硬度的铝合金及其他耐高温金属材料和复合材料的需求，这对焊接工艺提出了更高的要求。
电子束焊接技术是一种新型的焊接工艺，与传统的焊接技术相比，具有稳定性高、焊缝窄等特点，各国对电子束焊接技术的研究也取得了一定进展。
1 电子束焊接的基本原理电子束焊接是指在焊接过程中，经过电子枪产生，在电子光学系统和高压加速共同融合后产生了功率密度较高的电子束，电子束撞击到工件面上后，就能将电子的部分动能转换为热能，促使金融的熔化。
熔化后的金属在高压金属蒸汽的作用下被排开，电子束趁机继续撞击固态金属，并在被焊接的工件上钻出一个锁性小孔，液体金属包围小孔周围。
见下图。
然后，在工件和电子束的相对移动作用下，液体金属会沿着小孔周围向熔池后部流动，经过冷却和凝固后形成焊缝。
2 国内外电子束焊接技术的研究现状1948年西德物理学家K.H.Steigerwald首次提出了电子束焊接的设想，这是电子束焊接的起源[1]。
随后法国J.A.Stohr 博士于1954年成功的对核反应堆燃料包壳进行焊接，象征着电子束焊接金属的成功，三年后在法国巴黎召开的“国际原子能燃料元件技术大会”上第一次公布了电子束焊接技术，标准者电子束焊接作为一种新型焊接技术的诞生。
之后世界各国，如美国、前苏联、日本、英国等国都开始对电子束焊接技术进行研究，我国直至上世纪60年代，才开始着手研究电子束焊接技术。
2.1国外对电子束焊接技术的研究国外乃至全球电子焊接技术较为发展的国家是德国、美国、日本等。
在工业中应用较为广泛的电子束焊接设备功率要<150kW，加速电压<200kV，一次可焊接最大厚度的铝合金为50mm，钢板为300mm[2]。
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真空电子束焊接技术应用研究现状苑文广
发表时间：2018-08-09T09:58:50.813Z 来源：《电力设备》2018年第12期作者：苑文广
[导读] 摘要：电子束焊接(ElectronBeamWelding,EBW)是利用热发射或场发射阴极来产生电子，并在阴极和阳极间的高压(25~300kV)电场作用下加速到很高的速度(0.3c~0.7c)，经一级或二级磁透镜聚焦后，形成密集的高速电子流，当其撞击工件表面时，高速运动的电子与工件内部原子或分子相互作用，在介质原子的电离与激发作用下，将电子的动能转化为试件的内能，使被轰击工件迅速升温、熔化并汽化，
（中国电子科技集团公司第四十九研究所黑龙江哈尔滨 150001）
摘要：电子束焊接(ElectronBeamWelding,EBW)是利用热发射或场发射阴极来产生电子，并在阴极和阳极间的高压(25~300kV)电场作用下加速到很高的速度(0.3c~0.7c)，经一级或二级磁透镜聚焦后，形成密集的高速电子流，当其撞击工件表面时，高速运动的电子与工件内部原子或分子相互作用，在介质原子的电离与激发作用下，将电子的动能转化为试件的内能，使被轰击工件迅速升温、熔化并汽化，从而达到焊接的目的。
真空电子束焊接借助于独特的传热机制以及纯净的焊接环境，使之与其他的熔化焊方法相比具有热输入量低、焊接变形小、能量密度大、穿透能力强、焊缝深宽比大、焊缝纯洁度高、工艺适应性强、重复性和再现性好等特点，在航空航天、微纳制造、生物医学等诸多工程领域有着广泛的应用。
关键词：真空电子束；焊接技术；应用
1铝合金电子束焊接
电子束焊接方法对铝合金的焊接具有独特的适应性，特别是中厚板铝合金的焊接，电子束焊接具有明显的优势。
焊接方法自熔焊发展出了扫描焊、偏束焊以及多池焊等电子束焊接方法。
厚板铝合金焊接存在困难，有学者研究了加速电压、工作距离和焊接速度对焊缝深宽比和金相组织的影响。
采用加速电压为60kV，电子束流为120mA，焊接速度为800mm/min等工艺参数，对20mm厚7A52铝合金进行焊接，可得到良好的焊缝成形。
铝/钢异种材料焊接性较差，添加Ag中间层可实现铝/钢的电子束焊接。
接头中在银中间层和铝合金界面处会存在一个由Ag2Al和铝的共晶物组成的过渡层，过渡层的厚度随着偏向银的距离的增加而减小。
当偏束距离较大时，接头中会存在两个分别由FeAl和FeAl3组成的金属间化合物层。
接头最大抗拉强度为193MPa。
铝合金焊接的主要缺陷为气孔和裂纹，铝合金焊接的气孔来源有主要有两个：一个是氢气孔，一个是Mg,Al2O3和MgO氧化膜的部分汽化形成的气孔，其中后者的影响较大。
采用较大的电子束斑、较低的焊接速度和复杂的扫描波形可以消除接头的气孔缺陷。
彻底清除氧化膜、实施焊后重熔均可有效减少焊缝气孔的产生，焊后重熔和增加搅拌同样对焊缝内的根部缩孔有一定的改善作用。
对电子束扫描焊接参数（扫描图形、扫描频率、聚焦、焊接速度）对气孔率的影响进行研究，结果表明采用圆形扫描、高扫描频率、较小焊接速度等参数，可显著降低气孔率。
铝合金电子束焊接头中的裂纹为结晶裂纹，增加电子束流搅拌以减少成分偏析，细化组织可减少裂纹的产生。
哈尔滨工业大学对25mm厚2A12铝合金电子束对接焊进行研究，发现直接焊时焊缝中存在较多气孔，而采用扫描焊接等方式，可以显著降低焊缝中的气孔数量。
利用数值模拟技术可以计算出铝合金电子束焊接过程中瞬态流场分布，进而可以从理论上解释匙孔的形成过程及气孔和钉尖缺陷的产生机理。
在较大的束流下，熔池的不稳定性增加，匙孔底部会形成蒸汽空腔，冷却时液态金属来不及填充，最终形成钉尖缺陷。
哈尔滨工业大学对电子束焊接时匙孔穿透过程进行了研究，计算结果表明，匙孔并非一下形成，而是存在一个热量积累过程。
电子束焊接起始阶段大部分能量用以熔化金属，熔池表面在表面张力及Marangoni 剪切力共同作用下微微凹陷。
当熔池温度超过材料沸点2730K时，液态金属发生强烈蒸发，从而对熔池液态金属产生较大的金属蒸汽反作用力，伴随着金属汽化损失及金属蒸汽反作用力同时作用，使匙孔不断深穿，最终形成穿透型匙孔。
2铜及铜合金电子束焊接
铜及铜合金同种材料电子束焊接在国内外的研究较少，而铜/钢及铜/钛的电子束焊接研究较多。
铜和钢虽然不会产生金属间化合物，但其物化性能差异较大，焊接存在困难，特别是铜与奥氏体不锈钢焊接，接头中的渗透裂纹很难避免。
铜和钛焊接时焊缝中会生成较多的金属间化合物，严重降低了接头的力学性能。
采用偏束焊的方式可以有效减少焊缝中的缺陷，获得良好的焊接接头，接头的抗拉强度高达250MPa，接近铜母材的抗拉强度。
采用扫描焊接的方法也可获得性能较好的铜/钢电子束焊接接头，并且电子束扫描焊接对接头冲击强度和伸长率的提高具有很大的帮助。
当扫描路径为圆形，扫描幅值为1mm时接头性能最佳，相比于直接焊接，室温力学性能相差不大，但是400℃时，伸长率提升100%，冲击强度提升67%。
由于铜/钢电子束直接焊接存在元素烧损问题，表面下塌较为严重，采用电子束填丝焊接可以有效解决表面下塌缺陷，获得成形和性能均较好的铜/钢电子束焊接接头。
利用大束流(395mA)、小电压(15kV)的方式可实现大厚度(25mm)铜/钢异种材料的电子束焊接，焊缝中无气孔和裂纹等缺陷，但焊缝内部组织很不均匀。
铜/钛电子束焊接时，电子束斑点偏向铜侧可以提高接头的抗拉强度，此时焊缝包括熔合区及TC4侧反应层两部分。
熔合区主要由铜基固溶体组成，硬度较TC4母材有所降低；反应层成分过渡较大，含有多种金属间化合物相。
利用二次毗邻电子束焊接方法，也可实现铜/钛异种金属的有效连接，接头的最高抗拉强度高达Cu母材的89%。
该方法的原理是第一次电子束偏置焊接形成熔钎焊接头，然后第二次在另一侧母材进行焊接，通过热传导的作用使第一次熔钎焊形成的IMCs层低熔点组分重熔，金属间化合物减少，从而提高接头的抗拉强度。
3难熔金属电子束焊接
3.1钨及钨合金
钨的熔点为3410℃，是熔点最高的难熔金属。
由于钨的熔点较高，焊接时需要较高的热输入，焊缝氧化严重。
对于钨/钨同种材料的焊接，钨母材被电子束熔化后，由于钨的导热性能较好，熔池在很短的时间内凝固，熔池存在时间很短，最终会导致焊缝的孔隙较高。
钨焊接时需要进行焊前预热，焊后也需要消应力处理。
采用扫描方式焊接，有助于细化晶粒，最终使焊缝性能提高。
由于电子束的真空环境，所以利用电子束焊接钨时孔隙问题相比于其他焊接方式会稍有降低，但焊接接头依然存在脆性大、孔隙率高等问题。
钨和其他材料焊接时由于材料热物理性能的差异，需采用偏束焊来实现有效的连接。
钨/铜异种材料焊接时，电子束向钨侧偏移0.2mm，采用低速焊接，可以形成有效熔池。
拉伸结果表明断裂发生与钨侧热影响区，表明Cu的加入会使焊缝的性能提高。
钨/铜焊接时也可采用偏铜焊接，形成熔钎焊接头。
3.2钽及钽合金
钽具有较好的耐腐蚀性，较高的高温强度和特殊的介电性能等优异的性能，在热交换器、热偶套管、穿甲弹中起到关键作用。
纯钽的焊接性好，但由于自然界中钽的含量较少，如果单独使用钽材料，会大大提高成本，目前解决办法是将钽和其他金属材料连接，在保证使用性能的条件下尽量减少钽的使用量。
哈尔滨工业大学利用电子束焊接方法，采用锁底结构焊接0.5mm厚钽薄片和1mm厚1Cr18Ni9Ti不锈
钢板，对中焊时接头成形一般，焊缝表面下凹；电子束偏向钽侧时，不锈钢几乎不熔化，无法形成有效的焊接接头；而当电子束偏向不锈钢一侧(0.2mm)时焊缝成形最好，形成类似于熔钎焊接头。
利用电子束焊接方法对同等直径的纯钽棒和钢棒进行焊接，添铜作为中间层可以获得性能较好的焊接接头；而使用钼片作为中间层时，焊缝力学性能较差。
哈尔滨工业大学对TC4和Ta-W异种金属电子束焊接进行了研究，采用偏向钽钨合金一侧进行对接焊，接头成形良好，在一定偏束量时焊缝中Ta和W元素含量较高，焊缝组织为以β钛为基的固溶体组织，无脆性化合物生成，存在富钽区和贫钽区，焊缝中元素分布不均匀，接头宏观形貌及横截面形貌见图8。
在合适的偏束量(0.4mm)下，焊缝的抗拉强度高达714MPa，接近母材强度，断裂位置位于焊缝处。
钽钨侧热影响区硬度较母材降低，钛侧熔合线处出现硬度最大值。
结论
鉴于新材料研究的不断突破，特别是航空航天用的高温结构材料和复合材料，目前国际上逐步将电子束焊接技术应用领域扩大。
基于电子束焊接技术在新材料及异种材料连接方面的独特优势，针对目前国内外研究的不足，深入开展高温新型结构材料、异种材料、功能复合材料等电子束焊接的研究具有深远的意义和较优的应用前景。
参考文献：
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