Die Anwendungsmöglichkeiten des Elektronenstrahlschweißens sind unglaublich vielfältig – unter anderem kann es Stahl mit einer Dicke von weniger als 0,1 mm bis zu mehr als 300 mm in einem einzigen Durchgang schweißen. Einige Beispiele für elektronenstrahlgeschweißte Produkte sind wie folgt:
- Bimetall-Sägeblätter werden in großen Stückzahlen durch Elektronenstrahlschweißen hergestellt. In einer automatisierten Elektronenstrahlschweißmaschine wird der für die verschleißfesten Schneiden der Sägezähne erforderliche Schnellarbeitsstahl als schmaler Streifen mit Hauptteil des Sägeblattes, das aus kohlenstoffarmem Stahl besteht, verschweißt. Dadurch werden nicht nur die Materialkosten reduziert, sondern das Bimetallblatt ist wesentlich biegsamer und damit weniger bruchgefährdet. Dies führt zu einem verbesserten Produkt, sowohl in Bezug auf die Kosten als auch auf die Leistung.
- Getriebebaugruppen werden häufig durch Elektronenstrahlschweißen hergestellt. Komplexe Teile können mit großen Einsparungen bei der Bearbeitung und den Materialien hergestellt werden. Die Teile können fertigbearbeitet und gehärtet werden, bevor sie geschweißt werden, was der letzte Arbeitsgang ist. Dieses Beispiel veranschaulicht die Fähigkeit des Elektronenstrahlschweißens, den Verzug auf ein minimales Maß zu beschränken und so die einfache Herstellung von ansonsten schwierigen oder sogar unmöglichen Komponenten zu ermöglichen.
- Luft- und Raumfahrtkomponenten aus Titanlegierungen werden durch Elektronenstrahlschweißen hergestellt. Auch hier bedeutet der geringe Verzug, dass komplizierte Komponenten präzise gefügt werden können. Aufgrund der sauberen Vakuumschweißumgebung besteht beim Elektronenstrahlschweißen dieser Titanlegierungen kein Risiko der Sauerstoffaufnahme und der daraus resultierenden Schweißnahtversprödung.
Als vakuumbasiertes Verfahren ist das Elektronenstrahlschweißen ideal zum Abdichten von evakuierten Gehäusen und elektrischen Komponenten. Trotz der erforderlichen Abpumpzeit können kleine Komponenten mit einer Zykluszeit von typischerweise 10 s oder weniger geschweißt werden.
Die obigen Beispiele veranschaulichen in gewisser Weise die Vielfalt der Materialien und Komponententypen, die elektronenstrahlgeschweißt werden. Die industriellen Anwendungsmöglichkeiten der Elektronenstrahlmaterialmaterialbearbeitung sind sogar noch breiter gefächert.
Neben der Fähigkeit, dickes Material mit dünnem Material zu verschweißen, erlaubt das Elektronenstrahlschweißen auch das Fügen von ungleichen Metallen, d.h. solchen mit unterschiedlichen Schmelzpunkten und Wärmeleitfähigkeiten. Einige Kombinationen, die mit anderen Schmelzschweißerfahren nicht schweißbar sind, lassen sich leicht mit dem Elektronenstrahl schweißen.
Die hier beschriebenen Anwendungen erfordern Schweißleistungen von einigen hundert Watt bis zu einigen zehn kW. Elektronenstrahlschweißgeräte sind mit Leistungen von über 100kW erhältlich.