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)透鏡會聚作用后，形成密集的高速電子流。.電子束焊是用會聚的高速電子流轟擊工件，將電子束動能直接轉(zhuǎn)化為熱能，實現(xiàn)焊接。電子束焊正因為它的高能量密度，焊接速度快，加熱范圍窄，

熱影響區(qū)小，加熱冷卻速度極快等優(yōu)點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焊接過程的始終，一切焊接物理化學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行研究，這也是進行焊接冶金分析、應(yīng)力應(yīng)變分析與對焊接過程進行控制的基礎(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，在分析了點熱源、線熱源模型的基礎(chǔ)上，指出點熱源模型仍是研宄焊接溫度場的基礎(chǔ)，同時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、熔池流動等影響溫度場的因素。認為基于解析解法的復雜性和計算機的飛速發(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分析了移動熱源在固體中的熱傳導。之后，蘇聯(lián)的雷卡林又進行大量的工作。

建立了如下的數(shù)學物理模型：

（1)熱源集中于一點、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測溫度場的最廣泛的模型是點熱源和線源模型，尤其是點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熱源更切實際的熱源分部函數(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，增加電子束斑點加熱中心區(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制造領(lǐng)域，作為下一代飛機制造的主要連接方法，先進焊接技術(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)動機增壓器渦輪等部件的焊接目前各國在飛機制造、航空航天等領(lǐng)域廣泛使用這幾項技術(shù)。尤其在飛機制造領(lǐng)域，作為下一代飛機制造的主要連接方法，先進焊接技術(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、太空船等使用要求的提高，飛機機體和發(fā)動機材料結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了4個階段的發(fā)展，正在跨人第五階段即機體材料結(jié)構(gòu)為復合材料、鋁合金、鈦合金、鋼結(jié)構(gòu)（以復合材料為主)、發(fā)動機材料結(jié)構(gòu)為高溫合金、鈦合金、鋼、復合材料。飛機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)動機零部件總數(shù)中所占比例已超過50%,焊接的工作量已占發(fā)動機制造總工時的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)動機增壓器渦輪等部件的焊接。焊接熱處理強化或冷作硬化的材料是接頭的力學性能不發(fā)生變化。

同時，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、形狀復雜且精密的零部件，也可以同時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)計制造中，根據(jù)車身不同的設(shè)計和性能要求，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世紀的挑戰(zhàn)。電子束加工材料作為21時間的支柱巳顯示出：5個方面的變化趨勢，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、柔性化等幾個方面對焊接技術(shù)的發(fā)展提出了越來越高的要求。先進焊接技術(shù)將逐步實現(xiàn)上述要求，提升整個制造業(yè)水平。國外最早先將電子束焊接技術(shù)廣泛應(yīng)用于飛機發(fā)動機核心機部件的制造，如美洲虎攻擊機的阿杜爾渦扇發(fā)動機鈦合金壓氣機轉(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，如飛機的結(jié)構(gòu)件（起落架、框、腹鰭等）和發(fā)動機轉(zhuǎn)子部件、燃燒室機匣髙壓渦輪組件以及航空繼電器及波紋管的焊接等。現(xiàn)在，電子束焊接技術(shù)已經(jīng)成為大型飛機制造公司的標準配置，是制造飛機主、次承力結(jié)構(gòu)件和機翼骨架的必選技術(shù)之一，也是衡量飛機制造水平的一把標尺。