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:
جوشکاری هیدروژن اتمی
در حقيقت در فرایند جوشکاری اتم هیدروژن الکترودها به وسیله ی ترکیب انرژی حاصل از برقراری قوس الکتریکی و نیز انرژی حاصل از واکنش شیمیایی تجزیه مولکول های هیدروژن به اتم های هیدروژن ذوب می شوند.  البته اتم های هیدروژن در این حالت به علت سطح بالای انرژی خود، ناپایدار بوده و تمایل دارند مجدداً به وضعیت اولیه برگردند. در این شرایط اگر اتم های هیدروژن از ناحیه قوس الکتریکی خارج شوند و یا در تماس با یک قطعه کار سرد قرار بگیرند، با یکدیگر واکنش داده و مجدد مولکول های هیدروژن را شکل می دهند. در اصل به دو منظور از گاز هیدروژن در این فرآیند استفاده می شود:فرایند تشکیل مولکول های هیدروژن به شدت گرمازا بوده و دمای محیط را به شدت افزایش می دهد(حدود ۳۷۳۰ درجه‌ی سانتی گراد). این حرارت اضافی موجب اتصال بهتر و سریعتر قطعات به یکدیگر می شود