電子經(jīng)過匯集成束。具有高能量密度。它是利用電子槍中陰極所產(chǎn)生的電子在陰陽極間的高壓（25-300kV）加速電場作用下被加速至很高的速度（0.3-0.7倍光速），經(jīng)透鏡會(huì)聚作用后，形成密集的高速電子流。.電子束焊是用會(huì)聚的高速電子流轟擊工件，將電子束動(dòng)能直接轉(zhuǎn)化為熱能，實(shí)現(xiàn)焊接。電子束焊正因?yàn)樗�的高能量密度，焊接速度快，加熱范圍窄�?/span>

熱影響區(qū)小，加熱冷卻速度極快等優(yōu)點(diǎn)而受到越來越廣泛的應(yīng)用。由于電子束加熱過程貫穿整個(gè)焊接過程的始終，一切焊接物理化學(xué)過程都是在熱過程中發(fā)生和發(fā)展的。焊接溫度場決定了焊接應(yīng)力場和應(yīng)變場，還與冶金、結(jié)晶、相變過程密不可分，使之成為影響焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率的主要因素。因此，有必要對電子束焊溫度場進(jìn)行研究，這也是進(jìn)行焊接冶金分析、應(yīng)力應(yīng)變分析與對焊接過程進(jìn)行控制的基礎(chǔ)。

電子束加工焊接作為一種高能束加工方法，在生產(chǎn)應(yīng)用中具有重要地位。電子束焊溫度場決定了焊接應(yīng)力場和應(yīng)變場，是影響焊接質(zhì)量和生產(chǎn)率的主要因素。介紹了電子束焊溫度場模型，在分析了點(diǎn)熱源、線熱源模型的基礎(chǔ)上，指出點(diǎn)熱源模型仍是研宄焊接溫度場的基礎(chǔ)，同時(shí)介紹了其它幾種考慮電子束小孔效應(yīng)的溫度場模型。討論了計(jì)算溫度場的熱源模式，給出以高斯函數(shù)分布和雙橢圓體能量密度分布的兩種熱源模式。列舉了熱物理參數(shù)、相變潛熱、熔池流動(dòng)等影響溫度場的因素。認(rèn)為基于解析解法的復(fù)雜性和計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，數(shù)值解法將在溫度場研宄中發(fā)揮更加重要的作用。電子束焊溫度場模型對于焊接熱過程的研究早在40年代就已經(jīng)開始。Rosenthal分析了移動(dòng)熱源在固體中的熱傳導(dǎo)。之后，蘇聯(lián)的雷卡林又進(jìn)行大量的工作。

建立了如下的數(shù)學(xué)物理模型：

（1)熱源集中于一點(diǎn)、一線或一面；

（2)材料無論在何溫度下都是固體，無相變；

（3)材料熱物性參數(shù)不隨溫度變化；

（4)焊接物體的幾何尺寸是無限的。

然而這些都是系統(tǒng)性的論述我們應(yīng)該在此基礎(chǔ)上論述此技術(shù)在某些領(lǐng)域的應(yīng)用，及其原理方法首先電子束焊熱源模式焊接熱過程的準(zhǔn)確性在很大程度上依賴于建立合理的熱輸入模式。在高能束焊中用于預(yù)測溫度場的最廣泛的模型是點(diǎn)熱源和線源模型，尤其是點(diǎn)源模型是迄今為止焊接溫度場分析的基礎(chǔ)。但是電子束焊作為一種高能束焊與普通電弧焊有明顯的不同。電子束焊中束孔的形成，使得焊接加熱方式發(fā)生了很大的變化。其主要的的公式原理來源：

高斯分布熱源模型

高斯函數(shù)的熱流分布是一種比點(diǎn)熱源更切實(shí)際的熱源分部函數(shù)，應(yīng)用廣泛，它將熱源按高斯函數(shù)在一定范圍內(nèi)分布，以往建立的許多溫度場模型中都采用了高斯分布這種熱源分布模式，其函數(shù)為[8]:q(r) = 3Q exp (—3r2/a2)Kaa)式中，（r)為半徑r處的表面熱流；為熱流分布函數(shù)；Q為能量功率；r為距熱源中心的距離。電子束功率并非總是滿足高斯模式，有些研究者在高斯模式基礎(chǔ)上對其加以改進(jìn)，增加電子束斑點(diǎn)加熱中心區(qū)的比熱流，相應(yīng)改變加熱邊緣的比熱流，同時(shí)保持熱源輸入的總能量與高斯模式相同。

隨著世界制造業(yè)的快速發(fā)展，焊接技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，焊接技術(shù)水平也越來越高在飛機(jī)制造領(lǐng)域，作為下一代飛機(jī)制造的主要連接方法，先進(jìn)焊接技術(shù)替代鉚接技術(shù)已經(jīng)成為了趨勢電子束焊接主要用于變速箱齒輪、行星齒輪框架、后橋、汽缸、離合器、發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器渦輪等部件的焊接目前各國在飛機(jī)制造、航空航天等領(lǐng)域廣泛使用這幾項(xiàng)技術(shù)。尤其在飛機(jī)制造領(lǐng)域，作為下一代飛機(jī)制造的主要連接方法，先進(jìn)焊接技術(shù)替代鉚接技術(shù)已經(jīng)成為了趨勢。首先是航空航天材料的革新。高性能、多功能、復(fù)合化和高環(huán)境相容性是未來航空材料的發(fā)展趨勢。

隨著科技的發(fā)展和對飛機(jī)、太空船等使用要求的提高，飛機(jī)機(jī)體和發(fā)動(dòng)機(jī)材料結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了4個(gè)階段的發(fā)展，正在跨人第五階段即機(jī)體材料結(jié)構(gòu)為復(fù)合材料、鋁合金、鈦合金、鋼結(jié)構(gòu)（以復(fù)合材料為主)、發(fā)動(dòng)機(jī)材料結(jié)構(gòu)為高溫合金、鈦合金、鋼、復(fù)合材料。飛機(jī)制造中采用了各種焊接技術(shù)。焊接結(jié)構(gòu)件在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)零部件總數(shù)中所占比例已超過50%,焊接的工作量已占發(fā)動(dòng)機(jī)制造總工時(shí)的10%左右。在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用電子束焊接主要用于變速箱齒輪、行星齒輪框架、后橋、汽缸、離合器' 發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器渦輪等部件的焊接。焊接熱處理強(qiáng)化或冷作硬化的材料是接頭的力學(xué)性能不發(fā)生變化。

同時(shí)，可以焊接內(nèi)部需保持真空度的密封件、靠近熱敏元件的焊件、形狀復(fù)雜且精密的零部件，也可以同時(shí)施焊具有兩層或多層接頭的焊件，這種接頭層與層之間可以間隔幾十毫米。激光焊技術(shù)主要用于車身拼焊、框架結(jié)構(gòu)和零部件的焊件。激光拼焊是指在車身設(shè)計(jì)制造中，根據(jù)車身不同的設(shè)計(jì)和性能要求，選擇不同規(guī)格的鋼板，通過激光裁剪和拼裝技術(shù)完成車身某一部位的制造。

焊接作為一種傳統(tǒng)技術(shù)又面臨著21世紀(jì)的挑戰(zhàn)。電子束加工材料作為21時(shí)間的支柱巳顯示出：5個(gè)方面的變化趨勢，即從黑色金屬向有色金屬變化；從金屬材料向非金屬材料變化；從結(jié)構(gòu)材料向功能材料變化；從多維材料向低維材料變化；從單一材料向復(fù)合材料變化。新材料的連接對焊接技術(shù)提出了更高的要求。另一方面，先進(jìn)制造技術(shù)的蓬勃發(fā)展，正從信息化、集成化、系統(tǒng)化、柔性化等幾個(gè)方面對焊接技術(shù)的發(fā)展提出了越來越高的要求。先進(jìn)焊接技術(shù)將逐步實(shí)現(xiàn)上述要求，提升整個(gè)制造業(yè)水平。國外最早先將電子束焊接技術(shù)廣泛應(yīng)用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)核心機(jī)部件的制造，如美洲虎攻擊機(jī)的阿杜爾渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)鈦合金壓氣機(jī)轉(zhuǎn)子采用了7條環(huán)形電子束焊縫; 作為一種精密焊接工藝，電子束焊接廣泛用于航空航天工業(yè)多種零部件的加丁.中，如飛機(jī)的結(jié)構(gòu)件（起落架、框、腹鰭等）和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子部件、燃燒室機(jī)匣髙壓渦輪組件以及航空繼電器及波紋管的焊接等�，F(xiàn)在，電子束焊接技術(shù)已經(jīng)成為大型飛機(jī)制造公司的標(biāo)準(zhǔn)配置，是制造飛機(jī)主、次承力結(jié)構(gòu)件和機(jī)翼骨架的必選技術(shù)之一，也是衡量飛機(jī)制造水平的一把標(biāo)尺。