V naši visokotehnološki dobi postajajo vse bolj pogosti ognjevzdržni, toplotno odporni, protikorozijski in sevanja odporni materiali, za katere so potrebne posebne tehnike varjenja. Kot je varjenje z elektronskim žarkom, pri katerem temperatura aktivnega delovnega območja doseže tisočkrat višjo kot pri tradicionalnih metodah. Ultra visoke temperature pri tej vrsti varjenja se dosežejo zaradi fotonov ali elektronov, ki se premikajo v vakuumski komori s hitrostjo približno 165.000 km / s. Pri bombardiranju kovine s tako neverjetno hitrostjo se kinetična energija elementarnih delcev pretvori v toploto, ki kovino stopi.
Varjenje z elektronskim žarkom se izvaja v posebni komori, iz katere se predhodno izčrpa zrak. Brezzračni prostor se ustvari tako, da elektroni ne zapravljajo svoje energije za ionizacijo plinske mešanice in da dobimo idealne kovinske šive brez tujih vključkov. Nastavitev katodnega žarka, kot se imenuje ta vakuumska komora, je opremljena s posebno magnetno lečo, zasnovano tako, da tvori usmerjen tok elektronov in ga učinkovito nadzoruje. Ima tudi nakladalno loputo za dovajanje delov, ki jih je treba variti.
Varjenje z elektronskim žarkom se izvaja z nizkonapetostnim izmeničnim tokom. Teče skozi poseben fokusni element (lečo), kjer se nahajata katoda in anoda, in tako nastane tok elektronov z določenimi lastnostmi. V napravah z majhno močjo se kot katoda uporablja tuljava iz volframa ali tantala. In če tehnološki proces in posamezne lastnosti varjenih materialov zahtevajo večjo moč, potem se že uporabljajo katode iz kermeta ali lantanovega heksaborida, ki imajo povečano sposobnost oddajanja prostih elektronov.
Odvisno od konstrukcijskih značilnosti namestitve se lahko varjenje z elektronskim žarkom izvede s premikanjem varjenega materiala pravokotno na fiksni žarek ali obratno, lahko se žarek premika glede na fiksni del. Tudi zasnova nekaterih instalacij predvideva prisotnost posebnih odklonskih naprav, kar daje več možnosti za pridobivanje figuriranih šivov.
Ta vrsta varjenja se pogosto uporablja pri varjenju visoko trdnih legiranih jekel in zlitin na osnovi titana, pa tudi kovin, kot so molibden, tantal, niobij,volfram, cirkonij, berilij. Za natančno obdelavo in varjenje različnih mikro delov. Uporablja se v industrijah, kot so raketna znanost, jedrska energija, precizna instrumentacija, mikroelektronika in mnoge druge.
Poleg tehnologije elektronskih žarkov je razširjeno tudi lasersko varjenje. Oprema za to vrsto varjenja je optični laserski generator, ki je ultrasodoben vir koherentnega sevanja. Temeljna razlika med laserskim varjenjem in metodo z elektronskim žarkom je, da ne zahteva vakuumskih komor. Postopek varjenja z lasersko tehnologijo poteka v zračnem okolju ali v pogojih nasičenosti komore s posebnimi zaščitnimi plini - ogljikov dioksid, argon in helij.
