电子束焊接主要用于以下方面：
1）难熔金属的焊接。如对钨、钼等金属进行焊接，可在一定程度上解决此类材料焊接时产生的再结晶发脆问题;
2）化学性质活泼材料的焊接。如对铌、锆、钛、钛合金、铝、铝合金、镁等金属及其合金进行焊接;
3）耐热合金和各种不锈钢、镍基合金、弹簧钢、高速钢的焊接;
4）对不同性质材料的焊接。如对钢与青铜、钢与硬质合金、钢与高速钢、金属与陶瓷，以及对厚度相差悬殊零件的焊接。
真空电子束焊接技术的应用已相当广泛，不仅应用于原子能、航天、航空等国防工业生产部门的特殊材料和结构的连接。而且在一般机械制造工业中，尤其是在大批量生产和流水生产线中广为应用。例如电子工业中微型器件和真空器件的焊接、导航仪器要求内部真空的密封焊接;还可用电子束焊接来修补宇宙飞船及飞行器。这种电子束焊接设备不需配真空系统（因宇宙空间就是天然真空），可制成很小的手枪式的焊接设备;例如美国西屋公司制造的轻便型非真空电子束焊机，可焊接高42m、直径10m、壁厚12.7mm，由铝合金制作的土星五号火箭的外壳和燃料箱外壳。另外，电子束焊还可作为真空钎焊的热源。
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