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因为电子束的能量非常高，拿0.8mm钢板来说，焊接速度可达200mm/s，如果要焊接200mm厚的锰钢，焊速也可达300mm/min，这是常规焊接方法可望而不可即的。正是由于焊速快，温度高，所以焊接熔区非常小，这就决定了输入能量比常规焊接小得多，因此热影响区就很小，这对材料本身性能影响就小，这对各类敏感器探头的封装是非常有利的。
由于电子束的能量可以非常的控制，这样，采用同样工艺焊接的产品，前后各零件的尺寸差别是非常小的，这也是常规焊接无法企及的。但是，现在之所以不能普遍采用此焊接技术主要是因为，电子束焊设备涉及到很多学科，如高电压、真空、电子光学、各类电源与控制、计算机技术和精密机械等，这就要求了操作人员和维修人员要求很高的素质要求。
经过电子枪产生，并由高压加速和电子光学系统汇聚成的功率密度很高的电子束撞击到工件表面，电子的动能转换为热能，使金属迅速熔化和蒸发。在高压金属蒸汽的作用下，熔化的金属被排开，电子束就能继续撞击深处的固态金属，同时很快在被焊工件上钻出一个锁性小孔，小孔的周围被液态金属包围。随着电子束与工件的相对移动，液态金属沿小孔周围流向熔池后部，逐渐冷却、凝固形成焊缝。
由于焊缝及其热影响区发生了复杂的物理化学变化，其组织成分和性能已不同于母材，所以焊接后一般要通过热处理来改善焊缝和热影响区的组织，消除残余应力，促使残余的氢逸出，从而提高焊接接头的韧性，增强零件抵抗应力腐蚀的能力，零件形状和尺寸的长期稳定。
电子束焊接技术因其高能量密度和优良的焊缝质量，率先在国内航空工业得到应用。发动机和飞机工业中已广泛应用了电子束焊接技术，取得了很大的经济效益和社会效益，该项技术从上世纪八十年代开始逐步在向民用工业转化。汽车工业、机械工业等已广泛应用该技术.
在大气的环境下，高速运动的电子遇到大气中的空气分子，会发生强烈的反射，折射，散射等现象，这样电子束的能量会消耗殆尽，等到达要焊接的工件，几乎不能穿透厚一点的金属；即使所剩的能量很高，在大气状态下焊接，焊接的质量也很难，比如气孔等；基于安全角度进行考虑，因为电子束焊接过程中会有X射线产生，对人体的危害是比较大的，有真空室就可以通过真空室来消除这个影响。
