电子束焊接的基本原理是电子枪中的阴极由于直接或间接加热而发射电子，该电子在高压静电场的加速下再通过电磁场的聚焦就可以形成能量密度的电子束，用此电子束去轰击工件，的动能转化为热能，使焊接处工件熔化，形成熔池，从而实现对工件的焊接。
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。
任何焊接方法和焊接工艺都有其特的优缺点，电子束焊也不例外，看电子束焊的优点，电子束焊穿透能力上是比较强的，所以焊缝的深度上相对会比较深，电子束焊在焊接速度上相对比较快，焊接的影响区较小，同时焊接变形小，所以对于精加工的构件来说，焊后也是需要保持足够高的精度因为电子束焊是真空型的焊接，所以说在焊接方面可以防止熔化金属受到氧，氨等有害气体的污染，而且还有利于焊缝金属的除气和净化，因而特别适用于活泼金属的焊接。
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