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电子束作为焊接热源有两个明显的特点:
(1)功率密度高
电子束焊接常用的加速电压范围为30~150千伏，电子束电流为20~1000毫安，电子束聚焦直径约为01~1毫米，这样电子束功率密度可达106瓦/平方厘米以上。
(2)、快速的可控性
作为物质的基本粒子，电子具有极小的质量(9.1×10-31kg)和一定的负电荷(1.6×1019C)，电子的荷质比高达176×1011C/kg。电子束可以被电场和磁场快速而地控制。电子束的这一特性明显优于激光束，激光束只能由透明和反射镜控制，并且速度较慢。
电子束过程产生深、平行且狭窄的焊缝。角变形和横向收缩以及其他干扰的影响是小的。它的应用范围非常广泛，包括从焊接小的部件到接合单次操作壁厚超过150mm的工件。这些优点还有利于机械部件的设计、航空航天工业中单个部件的加工、建造船只和新能源车以及汽车大批系列的生产。
焊接过程在真空中进行并且利用电子能量的转移，当电子变慢的时候，电子撞击物质时释放出热量。周围的材料大部分还维持较低的温度。深度焊接效果可确保细长、平行且深接缝超过 150 mm。在能量密度超过106 W/cm2时，熔融材料在中心蒸发，这使得液体材料周围产生毛细管状的蒸汽。
真空支持活性金属（如钛、硅或镍）的加工，甚至比使用保护性气体更便宜。一般来说，在真空下工作可使工件保持清洁和更好的焊缝质量。智能型空气锁的理念可防止以牺牲生产时间为代价而产生的真空。
与电子束焊接一样，电弧焊接工艺近年来也大有发展。相比之下，电子束焊接的成本几乎与焊接材料无关，因为不需要填料材料。辅助工艺成本基本限于功耗，与其他聚变焊接工艺相比，功耗非常低。此外，无需任何气体或相应的粉末来保护焊池，因为工艺产生的真空可提供佳的边界条件。
宇航技术中所用的各类火箭、卫星、飞船、星球车、空间站、太阳能电站等的结构件、发动机以及各种仪器均需用焊接技术，而电子束焊是满足其需求的强有力的工具。宇航零部件所用电子束焊的焊接设备可分为两类：一类是常规的电子束焊机，用来焊接可以在地面进行装配的零部件；另一类是在太空条件下所用的电子束焊机，需要宇航员到太空进行焊接操作，因此要适应太空的特殊环境。
