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在电子枪中，自由电子是从热金属带（或金属丝）通过热发射获得的。然后通过三个电极产生的电场将它们加速并形成狭窄的会聚束：电子发射带，连接到高压（加速）电源（30-200 kV）负极和正极的阴极。高压电极、阳极。第三个电极相对于阴极带负电，称为Wehnelt电极或控制电极。它的负电位控制发射的电子进入加速场的部分，即电子束电流。
真空工作室可以具有任何期望的体积，从几升到几百立方米。它们可以配备电子枪，以提供任何所需的功率高达100 kW的电子束，如果需要，甚至更高。在微电子束装置中，尺寸可以到十分之一毫米的部件可以被焊接。在具有足够高功率电子束的焊机中，可以实现300 mm深的焊接。还有一些焊接机，其中电子束从真空中带到大气中。使用这种设备，无需的工作室即可焊接非常大的物体。
电子束焊机加工具有以下的特色：
1）能量密度高电子束聚集点范围小，能量密度高，适合于加工精微深孔和窄缝等。且加工速度快，。
2）工件变形小电子束加工是一种热加工，主要靠瞬时蒸腾，工件很少发生应力和变形，并且不存在工具损耗。适合于加工脆性、耐性、导体、半导体、非导体以及热敏性材料。
3）加工点上化学纯度高 由于整个电子束加工是在真空度1.33×10－2～1.33×10－4 Pa的真空室内进行的，所以熔化时可以防止由于空气的氧化作用所发生的杂质缺点。适合于加工易氧化的金属及合金材料，特别是要求纯度高的半导体材料。
4）电子束焊机可控性好 电子束的强度和方位均可由电、磁的方法直接控制，便于实现自动化加工。
电子束焊按被焊工件所在环境的真空度可分为三种：高真空电子束焊，低真空电子束焊和非真空电子束焊：
高真空电子束焊在10-4～10-1Pa的压强下进行。真空条件，可以对熔池的“维护”防止金属元素的氧化和烧损，适用于活性金属、难熔金属和质量要求高的工件的焊接。
低真空电子束焊在10-1～10Pa的压强下进行，也具有束流密度和功率密度高的特征。由于只需抽到低真空，缩短了抽真空时间，提高了出产率，适用于批量大的零件的焊接和在出产线上运用。
电子束焊机与核工业的展开息息相关。因为核辐射的防护，对核容器质量提出了的要求，一些大厚度结构选用传统焊接或激光焊接方法无法完结的接头，核工业中选用的一些难熔高温材料，选用传统焊接或激光焊接方法很难完结联接，而电子束焊机能够很好地完结其联接。往后几十年中，我国的核能装备将以几何级数增加，电子束焊接作为一种的联接技术，必将在其中发挥重要作用。
20 世纪 60 年代初，电子束焊机逐渐运用于飞机制造业和宇航工业中名贵金属的焊接。跟着现代航空和宇航等技术的运用而敏捷展开起来，成功地处理了为现代产品而展开的各种新式材料的焊接问题。电子束焊接并且在汽车工业、船舶工业和机械制造业等领域运用也日益广泛。
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