焊接/SMAW
手工电弧焊通常是焊工学习的第一种焊接技术。机器通过夹子向工件提供负电回路，焊条连接到回路的正极。当焊条靠近工件时，电流连接，产生火花和热量，使金属和焊条熔化在一起。这需要非常稳定的手和耐心。它可能是仍在使用的最古老的电焊技术。在电焊技术之前包括“焊接”、“锻造”和“氧乙炔（易燃气体）焊接”。刚开始很难焊接牢固的接头而不产生气泡，而SMAW对于这项技能非常重要，因为它更容易感觉到焊缝在做什么（只有在眼睛受到深色玻璃保护的情况下才能进行焊接，因此感觉很重要）。SMAW在高强度结构焊接中受到青睐，例如建筑或管道。与MIG焊或气焊相比，手工焊通常需要更多的时间和耐心。对于初学者焊工来说，SMAW应该是花费最多时间学习的方法。焊接练习应从“E6013”3mm焊条开始。这是一种易于操作的焊条，具有中等热量范围和中等穿透力。此焊条的电流应设置为交流电，工作电流约为85-95安培。这是一种全位置焊条，适用于许多通用应用。
对于初学者练习，从一块约1英尺x1英尺的1/4英寸厚金属板开始。不要忘记戴上手套和焊工护目镜。如果你是右撇子，从左边开始，向右工作，反之亦然（MIG焊的方向相反）。尝试在你的1英尺金属板上焊接直线，直到它被条纹覆盖。每次暂停时，用敲渣锤敲掉黑色残留物（焊渣），并用钢丝刷去除任何较小的残留物。如果你让金属板冷却下来（尝试在附近放一个盛水的容器，以便将你的热工件浸入其中），你可以重复使用同一金属板的两面，直到你对焊条感到舒适和稳定。你应该学会将焊条的尖端保持在距工件2毫米或更小的距离，并保持45度的角度。在焊接过程中更换焊条而不影响其质量也是必要的，但当你舒适地掌握你的节奏和角度时，这应该变得很容易。焊条一开始会经常粘在工件上。你很快就会发现电弧焊就像在黑暗中用吸管吹热液体一样（听起来很复杂，但实际上只是一个稳住手的問題）。你需要学习如何焊接笔直、平滑的焊缝（焊道）。
当你确信你的焊缝平滑并且能够将焊条的尖端保持在距工件2毫米的距离时，就可以转向接头了。基本的焊接接头包括T形接头（T形，也称为角接）和搭接接头（重叠边缘，一个放在另一个上面）。为了练习，使用1/4英寸厚、2英寸宽、8-12英寸长的金属条。将两根金属条以T形或重叠的方式放在一起，并在两端进行“点焊”以固定它们。现在从接头的一侧焊接到另一侧，用焊条小心地进行小圆周运动，角度为45-65度（在上下和左右方向），保持焊条与工件之间的距离为1-2毫米。重要的是要将焊条的尖端保持得如此靠近接头，因为良好的焊接会熔化并熔合原始工件的边缘。完成的焊缝看起来几乎应该是平滑的，焊渣应该很容易脱落（大多数人需要至少练习几个小时才能做到）。焊缝最重要的部分在内部。用重锤和老虎钳将完成的焊缝敲开。小心！一个好的焊缝不容易敲开，并且手指很容易被钢件割伤！对于难以敲开的工件，可以尝试用钢锯削弱点焊。良好的焊缝会将原始边缘相当牢固地熔合在一起。焊道不应在工件表面切割凹槽或在焊缝中留下气泡和间隙（焊缝内部应完整，焊缝下方没有可见的直边）。这是通过焊接考试的要求。请注意，焊接件在冷却时会向接头方向倾斜。虽然需要足够的热量才能将工件熔合在一起，但过高的热量会使整个工件变红，从而在冷却时加剧变形，因此练习非常重要。
端对端接头（两块工件端对端或并排放置）稍微难以正确焊接而不会翘曲。这仅比前面的接头稍微难一些。像以前一样在两条1/4英寸的金属条上练习，但这次用锉刀或粗糙锉去除金属条的边缘，以便你焊接到V形中。将边缘放在一起并在间隙处焊接。焊缝应以小心的小圆周运动进行，角度比之前略高，约为60-80度。完成的焊缝应看起来像“一堆硬币”或焊缝中均匀间隔的波纹。焊缝的侧面应与底板齐平，并在中间隆起。如果焊缝看起来“拉伸”，则行进速度应更慢，焊条尖端应更靠近。焊缝侧面会有明显的“焊渣”和“飞溅”，总体看起来会很丑。如果完成的焊缝的堆积高度超过约1/6英寸，则行进速度可能太慢。角接（端对端呈V形或L形）又稍微难一些。不要去除角接的边缘。相反，先焊接内部，这将在外部留下一个小“V”形，用于最后的焊接。这些焊缝的要求相同，应妥善熔合，没有任何气泡或间隙。
一旦掌握了这些焊接，就可以尝试在垂直位置焊接金属板。焊接垂直焊道时向上焊接，而不是向下焊接。这比水平位置要困难得多，学习起来可能会令人沮丧，但耐心很重要。使用逆时针圆周运动，螺旋向上，在每次运动的顶部暂停。在运动的底部暂停可能会感觉更舒适，但这会导致不良的“咬边”，即侧面未填充焊缝材料。
一旦掌握了这一点，可以选择继续进行SMAW，或暂时转向氧燃料焊接。
- 请记住，大多数电弧焊不应该在水中或冷却油中冷却，而应允许空气进入整个接头周围。在大多数情况下，冷却会改变金属原子的收缩方式，并可能削弱焊缝。
E6010焊条最适合用于深“根部”焊道，或需要大量熔深的地方。通常，根部焊道会覆盖两层热焊道和一层用E7018焊条进行的盖面焊道或“表面”焊道。据说这种焊条是最难使用的焊条之一，因为需要持续关注焊条的操作、移动速度和“电弧长度”。E6010是一种“快速凝固”焊条，这意味着它适用于所有位置的使用。最好在焊条上使用正极性，或“反接”，(DC+)，电流75至95安培最佳（取决于具体应用）。练习使用这种焊条的方法是切割（或购买）两块1/4英寸的钢板，并在两侧各有一个约35.5度的坡口。坡口的底部应为锋利的边缘，然后将其磨至约3/16英寸的坡口面，并留有3/16英寸或3/32英寸的间隙，以选择更舒适的尺寸。首先，只需在普通的1/4英寸废钢板上进行一道焊缝，以感受焊条的操作。焊剂为纤维素，末端看起来很丑；使用钢丝刷和敲击锤清理干净。一旦能够熟练操作直线焊缝，将两块带坡口的钢板合在一起，使坡口面对面。确保它们完全对齐，这样可以减少根部焊道的难度。使用80或85安培进行根部焊道，并先将两块钢板点焊在一起。以“反手”动作进行根部焊接（将焊条从焊缝底部推至顶部）。根部焊道完成后，翻转钢板并用钢丝刷清理底部；如果操作正确，焊缝应该会穿过间隙并在两侧均匀地密封。如果焊缝看起来很浅或有气孔，则将电流增加5安培（但不要超过90安培），然后重新尝试，将焊条以85至90度的锐角倾斜到钢板上。焊接时，尝试将焊条“挖”入坡口的两侧，并在两侧稍作停顿。如果操作正确，会听到响亮的噼啪声。这仅仅是焊缝穿过根部底部时的“风声”。请记住，使用这种焊条时要保持短电弧，不超过焊条本身的厚度。否则，焊缝会变弱、强度不足并产生过多的飞溅。此外，要持续地左右摆动焊条，并在两侧稍微偏离中心停顿。清理干净后，根部焊道的正面应光滑平整，底部应均匀且深度一致。继续练习根部焊道，直到其变得自然和舒适，因为这是整个焊缝的主要强度所在。
接下来，将在根部焊道上面进行焊接；即“热焊道”。将电流调高至90或95安培（比根部电流高10%）。在根部焊道上进行焊接，通过摆动和在每侧短暂停顿的方式挖入坡口的两侧。在这种情况下，轻微的咬边是正常的，将在第二次热焊道中填充。
第二次热焊道应与第一次相同，但焊工可以根据要产生的接头选择将电流降低5安培。之后，用“盖面焊道”或“表面焊道”进行收尾，其两侧均不得有咬边。此焊道应在约85安培下进行。使用摆动动作，类似于倒置的“U”形，在两侧稍作停顿，使填充金属填充任何咬边。6011焊条本质上与6010相同，但用于交流电。
接下来要练习的是使用6010进行根部焊道，以及使用7018进行热焊道和表面焊道。这是一种常用的方法，常用于管道和锅炉焊接。6010会挖入根部焊道并使其具有更高的抗拉强度。7018会比单独使用6010增加顶部的强度。它也较少出现侧向咬边，这会导致焊缝变弱。在大多数情况下，7018焊条易于操作，并且沉积效果良好。使用反接(DC+)极性，电流约为105至115安培。这种焊条的焊剂对水分和湿度的反应很奇怪。如果要大量使用这些焊条，则需要“焊条烘箱”。焊剂必须彻底干燥才能正确使用，否则保护效果不佳，焊缝可能看起来很粗糙且强度不足。如果只是用于个人项目，可以找一个旧的烤盘，将厨房烤箱温度调到350摄氏度左右，烘烤所需数量的焊条约15分钟。这比焊条烘箱便宜得多。要练习使用这种焊条，只需在平焊、立焊和横焊位置进行多道焊缝。如果已经掌握了6010焊条的控制，这将不是什么大问题。请记住，在横焊时要进行小的草书“s”形动作，在顶部停顿，然后快速向下继续。立焊应以某种“z”形动作进行，在两侧停顿，并快速穿过中间，呈锯齿状向上移动。完成这些操作后，在1/4英寸的钢板上以所有这些位置进行更多练习，使用6010进行根部焊接。不要忘记在坡口两侧磨出坡口面（约3/16英寸）。根部焊道清理干净并令人满意后，使用7018焊条，电流105安培，反接。对于第三道焊道，将电流调高至115安培，反接，最后，对于盖面焊道，再次使用105安培。请记住，每次焊道之间都要进行清理，否则强度会降低。通过将其放置在不受气流影响的地方缓慢冷却，但环境温度应保持稳定。确保空气可以接触到整个钢板。您可以通过将每块钢板从中间切开，穿过焊缝路径来测试这些坡口焊缝。将每个边缘打磨光滑，并将焊缝打磨至与钢板其余部分齐平；包括根部和表面两侧。放入50或25吨的压力机中，缓慢压成“U”形。要测试根部焊道，请将表面焊道向上。要测试表面焊道，只需将根部焊道向上即可。如果任何一个焊缝上出现超过四分之一英寸的裂纹，则应重新焊接。
从这里开始，可以尝试任何其他类型的焊条“玩玩”，但如果您不确定，请在互联网上查看焊条编号以查找正确的电压和任何其他适用的设置。这包括焊接速度和角度。接下来要学习的是MIG焊，但如果可能的话（假设设备可用），至少应该了解如何使用氧燃料焊接和切割方法。