焊条电弧焊俗称手工电弧焊，简称手弧焊。英文名称为Shielded Metal Arc Welding（SMAW），或Manual Metal Arc Welding（MMAW），俗称Stick Welding。

图1-1 碳弧焊接法示意图

1—碳棒支架 2—开源开关 3—碳棒 4—电池组

焊条电弧焊的发展可以追溯到19世纪初叶。1810年，Humphrey Davy爵士首次在两电极之间建立了稳定的电弧，为现今的电弧焊奠定了基础。1881年，巴黎首届世界电工展览会上，俄国人Nikolai Benardos展示了一种碳弧焊接方法，并可向电弧或熔池添加填充金属棒或金属丝，如图1-1所示。1885～1887年间，他在好几个国家取得了专利。

1890年，另一位俄国人Nicolai Slavianoff进一步发展了弧焊方法，使用金属棒作为电极代替碳棒。这样电极既是热源，又作为填充金属。并取得了另一份专利。

但上述两种弧焊方法，因焊缝未受保护而产生严重的质量问题，在重要的焊接结构中得不到推广应用。

1907年，瑞典人Oscar Kjellberg发明了药皮焊条，从根本上提高了焊缝的质量，使焊条电弧焊在工业生产中得到实际的应用。开创了焊条电弧焊发展的新纪元。

然而直到19世纪末，焊条电弧焊仍未得到广泛的应用，其主要原因是尚未解决适用的焊接电源问题。直到1905年，德国的AEG公司开始生产三相异步电动机驱动的直流焊接发电机，其重量为1000kg，输出电流250A。1920年焊接变压器问世，因其价格低廉，能量消耗少，交流焊条电弧焊很快得到普及。

进入20世纪50年代，由于半导体工业的快速发展，研制成功了焊接整流电源。起初采用硒整流器，后改用功率更大的硅整流器。不久，又开发了可由电子线路控制的晶闸管整流电源，经过20年的发展，目前已成为大功率直流弧焊电源主要机种。图1-2示出近期批量生产的典型晶闸管焊条电弧焊电源的外形。

20世纪70～80年代，弧焊电源经历了一场划时代的技术革命，逆变弧焊整流电源进入工业实用阶段。这种先进的弧焊电源不仅重量轻、体积小、能耗低，而且各项技术特性超越了前几代弧焊电源，目前已成为弧焊整流电源的主流品种。图1-3对比了电动机驱动弧焊直流发电机和逆变弧焊整流电源的外形，清楚显示后者的优越性。(www.daowen.com)

图1-2 现代典型晶闸管焊条电弧焊电源外形

从20世纪90年代初开始，现代计算机控制技术逐步应用于各种弧焊电源，包括焊条电弧焊逆变整流电源，不仅提升了各项技术特性，而且赋予了智能化的功能，使之成为一种高端技术产品。图1-4示出一种数字控制智能化焊条电弧焊逆变整流电源的外形和控制面板的设置。其最大的特点是利用计算机软件，使弧焊电源具有熟练焊工的智能，并能精确控制各焊接参数，大大提高了焊缝的一次合格率。因此具有重大的经济价值。

在1930～1980年漫长的工业发展时期，焊条电弧焊始终是应用最广的焊接方法。从20世纪80年代开始，各种高效的焊接方法相继进入实用阶段，尤其是CO₂气体保护焊、MIG/MAG焊发展十分迅速。由于这些先进的焊接方法的效率大大高于焊条电弧焊，且生产成本又相对较低，故在很多工程应用领域取代了焊条电弧焊。最近的统计数字显示，在世界工业发达国家中，焊条电弧焊的应用比率已下降到20％～30％。但在我国，其应用比率仍高达60％以上。可以预期，在我国各类焊接结构的生产中，焊条电弧焊仍将占有重要的地位。

图1-3 电动机驱动弧焊直流发电机与逆变弧焊整流电源的外形

图1-4 一种全数字控制智能焊条电弧焊逆变整流电源的外形和控制面板设置

a）外形 b）控制面板设置