โลหะผสมไททาเนียมและไททาเนียมกลายเป็นวัสดุโครงสร้างเรือที่ดีเยี่ยม เนื่องจากมีความแข็งแรงจำเพาะสูง ทนทานต่อการกัดกร่อนต่อน้ำทะเลและตัวกลางอื่นๆ ทนต่ออุณหภูมิต่ำ และส่งผ่านเสียงแบบไม่มีแม่เหล็ก ทนต่อแรงกระแทกและการสั่นสะเทือน การใช้ไทเทเนียมและโลหะผสมไทเทเนียมในเรือช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้อย่างมาก ลดน้ำหนัก และปรับปรุงประสิทธิภาพทางเทคนิคของอุปกรณ์และทั้งเรือ เนื่องจากความซับซ้อนและความเฉพาะเจาะจงของสภาพแวดล้อมการใช้งานของเรือ ข้อกำหนดด้านคุณภาพของข้อต่อแบบเชื่อมจึงสูงมากสำหรับวัสดุโลหะผสมไทเทเนียมที่ใช้บนเรือ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับแผ่นหนาโลหะผสมไทเทเนียม เทคโนโลยีการเชื่อมทั่วไปมีประสิทธิภาพต่ำและรับประกันคุณภาพการเชื่อมได้ยาก ด้วยขนาดอุปกรณ์ป้องกันประเทศที่เพิ่มขึ้น ปัญหาการเชื่อมของแผ่นหนาและแผ่นหนาพิเศษจึงมีความโดดเด่นมากขึ้นเรื่อยๆ การเชื่อมด้วยลำแสงอิเล็กตรอนสุญญากาศมีข้อดีคือมีความหนาแน่นของพลังงานสูง การทะลุทะลวงที่แข็งแกร่ง การป้อนความร้อนต่ำ ความเร็วในการเชื่อมที่รวดเร็ว การเสียรูปเล็กน้อย และประสิทธิภาพสูงเมื่อเชื่อมแผ่นหนา ทำให้เหมาะมากสำหรับการเชื่อมโลหะผสมไททาเนียมสำหรับเรือ โดยเฉพาะที่มีการเชื่อมขนาดใหญ่ อัตราส่วนความลึกต่อความกว้าง ทำให้เป็นเอกลักษณ์เฉพาะในกระบวนการเชื่อมโลหะผสมไทเทเนียมแผ่นหนา
การเชื่อมด้วยลำแสงอิเล็กตรอน (EBW) เป็นเทคโนโลยีการเชื่อมใหม่ที่ใช้การไหลของอิเล็กตรอนความเร็วสูงที่มีความหนาแน่นสูงมากเพื่อให้ความร้อน ละลาย ทำให้เย็นลง และตกผลึกโลหะที่เชื่อมเพื่อสร้างรอยเชื่อม ความหนาแน่นพลังงานสูงของลำอิเล็กตรอนครองอันดับหนึ่งในแหล่งความร้อนจากการเชื่อมต่างๆ ที่ใช้จริงในปัจจุบัน และมีข้อได้เปรียบทางเทคนิคหลายประการที่กระบวนการเชื่อมแบบดั้งเดิมไม่สามารถเทียบเคียงได้:
(1) อัตราส่วนความลึกของการเชื่อมต่อความกว้างมีขนาดใหญ่ ลำอิเล็กตรอนความหนาแน่นกำลังสูงสามารถสร้างรอยเชื่อมที่มีอัตราส่วนความลึกต่อความกว้างสูงได้ โดยทั่วไป อัตราส่วนความลึกต่อความกว้างของการเชื่อมอาร์คจะน้อยกว่า 2∶1 ในขณะที่การเชื่อมลำแสงอิเล็กตรอนสามารถเข้าถึง 20∶1 และการเชื่อมลำแสงอิเล็กตรอนแบบพัลซิ่งสามารถเข้าถึงได้ถึง 50∶1
(2) ประสิทธิภาพการเชื่อมสูง เนื่องจากความเข้มข้นของพลังงาน กระบวนการหลอมและการแข็งตัวจึงถูกเร่งอย่างมาก ดังนั้นความเร็วในการเชื่อมจึงถูกเร่ง เมื่อเชื่อมชิ้นส่วนที่มีความหนาขนาดใหญ่ ความสามารถในการเจาะลึกของลำแสงอิเล็กตรอนจะมีบทบาทที่ไม่สามารถทดแทนได้ในการปรับปรุงประสิทธิภาพการเชื่อม ในขณะที่ยังคงรักษาประสิทธิภาพสูง แต่ความถูกต้องของคุณภาพของข้อต่อก็ค่อนข้างสูงเช่นกัน
(3) การเสียรูปของชิ้นงานมีขนาดเล็ก เนื่องจากความเข้มข้นของพลังงาน ความเร็วในการเชื่อมจึงรวดเร็ว ความร้อนที่ป้อนเข้าสู่ชิ้นงานมีขนาดเล็ก อัตราส่วนความลึกต่อความกว้างมีขนาดใหญ่ และโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนในการเชื่อมมีขนาดเล็ก ดังนั้นการเสียรูปของชิ้นงานจึงมีน้อย
(4) คุณสมบัติทางกายภาพที่ดีของการเชื่อม ความเร็วในการเชื่อมลำแสงอิเล็กตรอนรวดเร็ว สามารถหลีกเลี่ยงการเจริญเติบโตของเมล็ดพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพ เพิ่มความเหนียวของข้อต่อ ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากอินพุตความร้อนมีน้อย เวลาดำเนินการที่อุณหภูมิสูงจึงสั้น และองค์ประกอบโลหะผสมมีการตกตะกอนน้อยกว่า การเชื่อมจึงมีความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี สุญญากาศมีผลในการป้องกันที่ดีต่อการเชื่อม หลีกเลี่ยงมลภาวะของโลหะเชื่อมจากสิ่งแวดล้อมและสารที่ไม่บริสุทธิ์
(5) พารามิเตอร์กระบวนการเชื่อมสามารถปรับได้ง่าย การปรับตัวของกระบวนการมีความแข็งแกร่ง การทำซ้ำ และการทำซ้ำเป็นสิ่งที่ดี
(6) ผลการกวนของลำแสงอิเล็กตรอนสูญญากาศทำให้ dendrites แตก ทำให้การวางแนวของเกรนในบริเวณรอยเชื่อมไม่มีทิศทาง และเพิ่มจำนวนนิวเคลียสของคริสตัล จึงทำให้เกรนบริสุทธิ์ ทำให้ประสิทธิภาพของรอยเชื่อมมีนัยสำคัญ ดีขึ้น
เนื่องจากลักษณะเฉพาะข้างต้นของการเชื่อมด้วยลำแสงอิเล็กตรอน จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมโลหะผสมไททาเนียมที่มีฤทธิ์รุนแรงเพื่อให้มีอายุการใช้งานยาวนาน ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าความเหนียวของการแตกหักและความต้านทานการแพร่กระจายของรอยแตกเมื่อยล้าของข้อต่อเชื่อมลำแสงอิเล็กตรอนสุญญากาศโลหะผสมไททาเนียม TC{{0} DT นั้นดีกว่าวัสดุฐาน นอกจากนี้ การศึกษาการเชื่อมด้วยลำอิเล็กตรอนสุญญากาศของการตีขึ้นรูป TB13 ที่มีความหนา 130 มม. พบว่าค่าสัมประสิทธิ์การเชื่อมของรอยเชื่อมทั้งหมดมากกว่า 0.9 และค่า KIC ของรอยเชื่อมจะเพิ่มขึ้นตามความลึกของการเชื่อมที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม ความเหนียวของการเชื่อมด้านบนและโซนที่ได้รับความร้อนนั้นต่ำกว่าชั้นอื่นๆ ซึ่งเป็นเพราะว่าความหนาที่มากขึ้นจะทำให้โครงสร้างไม่เรียบได้ง่ายหลังการเชื่อม ส่งผลให้เกิดความเค้นตกค้างที่ซับซ้อน การทดสอบแสดงให้เห็นว่าความเค้นตกค้างของการเชื่อมสามารถปรับปรุงได้ และคุณภาพของการเชื่อมสามารถปรับปรุงได้อย่างมีนัยสำคัญโดยการบำบัดความร้อนเฉพาะจุดด้วยลำอิเล็กตรอนสุญญากาศหลังการเชื่อม
