جوشکاری با پرتو الکترون
تفنگ الکترونی قلب این فرایند جوشکاری است در تفنگ الکترونی الکترونهای نشر داده شده از کاند که به شکل پرتو درآورده شده‌اند، به سمت قطعه کار شتاب داده می‌شوند. در اینجا از قانون ساده الکتریسیته دفع بارهای همنام از یکدیگر و جذب بارهای غیر همنام توسط یکدیگر استفاده می‌شود. یک الکترود با شکل کاملاً مشخص فنجانی با بارهای منفی پرتو را شکل می‌دهد. شتاب دهی به الکترونها توسط میدان الکتریکی ناشی از ولتاژ اعمال شده و به کمک پست الکترود با بار مثبت انجام می‌شود، پرتو حاصل شده با تمرکز بالا با سرعت ۳۰ تا ۷۰ درصد سرعت نور از سوراخ کوچک میان آند عبور کرده و به قطعه کار می‌رسد، دفع متقابل الکترونها باعث واگرایی پرتو در طی مسیر خود می‌شود؛ بنابراین باید این مسئله تحت کنترل باشد تا پرتو در محل از پیش تنظیم شده با قطعه کار برخورد کند و قطر پرتو به هنگام برخورد با قطعه مناسب باشد. در تجهیزات قدیمی تر از خود قطعه کار به عنوان آند شتاب‌دهنده استفاده می‌شد که چندین عیب داشت جوشکاری در عمق‌های از پیش طراحی شده امکان‌پذیر نبود چرا که لبه‌های آماده‌سازی شده قطعه کار، پرتو را به خود جذب می‌کرد و کنترل روی فرایند کاهش می‌یافت. همچنین استفاده از قید و بند در کنار قطعه کار به راحتی امکان‌پذیر نیست چرا که قید و بندها نیز مانند قطعه کار در معرض اتصال قرار می‌گرفتند، بنابراین تصمیم گرفته شد که آند شتاب‌دهنده در تفنگ الکترونی قرار گیرد و سیستم تولید پرتو کاملاً از قطعه کار مستقل باشد. یک ماشین جوشکاری پرتو الکترونی سه جزء اصلی دارد:
اتصال بریلیم
جوشکاری ذوبی بریلیم به روش‌هایی محدود می‌شود که در آنها یا از خلاء استفاده شده یا منطقهٔ جوشکاری به صورت کامل از محیط پیرامون و جو محافظت می‌شود. عملیات جوشکاری باید طوری طراحی شود که در آن گرمای ورودی، تنش‌های حرارتی، رشد دانه‌ها و غلظت عیوب جوش به حداقل برسد. فرآیندی که کوچکترین ناحیه جوش را ایجاد می‌کند، معمولاً بهترین نتایج را ارائه می‌دهد. دو روش متداول مورد استفاده برای جوشکاری ذوبی بریلیم عبارتند از: قوس گاز تنگستن (GTA) که به نام (TIG) نیز شناخته می‌شود و فرآیندهای پرتو الکترونی (EB). بریلیم را می‌توان با جوشکاری قوسی با گاز محافظ فلزی (GMAW) که به عنوان (MIG) نیز شناخته می‌شود و با جوشکاری با فشار قوس گازی فلزی (PGMA) جوش داد. از این دو، PGMA ترجیح داده می‌شود. با این حال، هر دو روش ورودی گرمای بالاتری نسبت به GTA یا EB تولید می‌کنند. فشار مورد استفاده در روش PGMA مزایایی همچون کاهش تخلخل و کاهش قطر ستون قوس را به ارمغان می‌آورد. فرایند GMAW به فیلر آلومینیوم-سیلیکون نیاز داشته و همچنین نیاز به تمیز کردن دقیق و همگنی شیمیایی خوب بریلیم دارد.