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Das Elektronenstrahlschweißen (Electron Beam Welding) gehört in der Metallbearbeitung zum Bereich Schweißen und dient der dauerhaften Verbindung zweier Bauteile. Für das Verfahren wird ein Elektronenstrahl durch Emission von Elektronen aus einer erhitzten Kathode verwendet. Dieser Elektronenstrahl wird in einem Hochspannungsfeld auf bis zu 60 Prozent der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt und trifft dann auf das zu bearbeitende Werkstück. Beim Aufprall wird die kinetische Energie der Elektronen in thermische Energie umgewandelt, wodurch der Werkstoff lokal aufgeschmolzen wird. Der gesamte Prozess findet im Vakuum (Vacuum) statt, um Kollisionen zwischen Elektronen und Luftteilchen zu vermeiden. Die beim Elektronenstrahlschweissen erreichbare Eindringtiefe der Elektronen liegt bei nur 20 bis 150 µm und hängt im Wesentlichen von der Dichte des verwendeten Werkstoffs und der angelegten Spannung ab. Die hohe Energiedichte der des Elektronenstrahlschweißens führt dazu, dass das bestrahlte Material in kürzester Zeit verdampft und die Wärmebehandlung keine weiteren Auswirkungen auf die Oberflächenqualität hat. Dieser sogenannte Tiefschweißeffekt führt dazu, dass beim Schweißen mit Elektronenstrahl Nahttiefen von bis zu 400 mm bei Aluminium erreicht werden. Für die Strahltechnik werden Sondermaschinen mit leistungsstarkem Strahlerzeuger und Vakuumkammer verwendet. Diese werden unter anderem am ISF der RWTH Aachen erforscht und von Unternehmen wie GBT oder PTR gebaut.
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