焊接/SMAW
手工電弧焊通常是焊工學習的第一種焊接技術。機器透過夾子向工件提供負電迴路，焊條連線到迴路的正極。當焊條靠近工件時，電流連線，產生火花和熱量，使金屬和焊條熔化在一起。這需要非常穩定的手和耐心。它可能是仍在使用的最古老的電焊技術。在電焊技術之前包括“焊接”、“鍛造”和“氧乙炔（易燃氣體）焊接”。剛開始很難焊接牢固的接頭而不產生氣泡，而SMAW對於這項技能非常重要，因為它更容易感覺到焊縫在做什麼（只有在眼睛受到深色玻璃保護的情況下才能進行焊接，因此感覺很重要）。SMAW在高強度結構焊接中受到青睞，例如建築或管道。與MIG焊或氣焊相比，手工焊通常需要更多的時間和耐心。對於初學者焊工來說，SMAW應該是花費最多時間學習的方法。焊接練習應從“E6013”3mm焊條開始。這是一種易於操作的焊條，具有中等熱量範圍和中等穿透力。此焊條的電流應設定為交流電，工作電流約為85-95安培。這是一種全位置焊條，適用於許多通用應用。
對於初學者練習，從一塊約1英尺x1英尺的1/4英寸厚金屬板開始。不要忘記戴上手套和焊工護目鏡。如果你是右撇子，從左邊開始，向右工作，反之亦然（MIG焊的方向相反）。嘗試在你的1英尺金屬板上焊接直線，直到它被條紋覆蓋。每次暫停時，用敲渣錘敲掉黑色殘留物（焊渣），並用鋼絲刷去除任何較小的殘留物。如果你讓金屬板冷卻下來（嘗試在附近放一個盛水的容器，以便將你的熱工件浸入其中），你可以重複使用同一金屬板的兩面，直到你對焊條感到舒適和穩定。你應該學會將焊條的尖端保持在距工件2毫米或更小的距離，並保持45度的角度。在焊接過程中更換焊條而不影響其質量也是必要的，但當你舒適地掌握你的節奏和角度時，這應該變得很容易。焊條一開始會經常粘在工件上。你很快就會發現電弧焊就像在黑暗中用吸管吹熱液體一樣（聽起來很複雜，但實際上只是一個穩住手的問題）。你需要學習如何焊接筆直、平滑的焊縫（焊道）。
當你確信你的焊縫平滑並且能夠將焊條的尖端保持在距工件2毫米的距離時，就可以轉向接頭了。基本的焊接接頭包括T形接頭（T形，也稱為角接）和搭接接頭（重疊邊緣，一個放在另一個上面）。為了練習，使用1/4英寸厚、2英寸寬、8-12英寸長的金屬條。將兩根金屬條以T形或重疊的方式放在一起，並在兩端進行“點焊”以固定它們。現在從接頭的一側焊接到另一側，用焊條小心地進行小圓周運動，角度為45-65度（在上下和左右方向），保持焊條與工件之間的距離為1-2毫米。重要的是要將焊條的尖端保持得如此靠近接頭，因為良好的焊接會熔化並熔合原始工件的邊緣。完成的焊縫看起來幾乎應該是平滑的，焊渣應該很容易脫落（大多數人需要至少練習幾個小時才能做到）。焊縫最重要的部分在內部。用重錘和老虎鉗將完成的焊縫敲開。小心！一個好的焊縫不容易敲開，並且手指很容易被鋼件割傷！對於難以敲開的工件，可以嘗試用鋼鋸削弱點焊。良好的焊縫會將原始邊緣相當牢固地熔合在一起。焊道不應在工件表面切割凹槽或在焊縫中留下氣泡和間隙（焊縫內部應完整，焊縫下方沒有可見的直邊）。這是透過焊接考試的要求。請注意，焊接件在冷卻時會向接頭方向傾斜。雖然需要足夠的熱量才能將工件熔合在一起，但過高的熱量會使整個工件變紅，從而在冷卻時加劇變形，因此練習非常重要。
端對端接頭（兩塊工件端對端或並排放置）稍微難以正確焊接而不會翹曲。這僅比前面的接頭稍微難一些。像以前一樣在兩條1/4英寸的金屬條上練習，但這次用銼刀或粗糙銼去除金屬條的邊緣，以便你焊接到V形中。將邊緣放在一起並在間隙處焊接。焊縫應以小心的小圓周運動進行，角度比之前略高，約為60-80度。完成的焊縫應看起來像“一堆硬幣”或焊縫中均勻間隔的波紋。焊縫的側面應與底板齊平，並在中間隆起。如果焊縫看起來“拉伸”，則行進速度應更慢，焊條尖端應更靠近。焊縫側面會有明顯的“焊渣”和“飛濺”，總體看起來會很醜。如果完成的焊縫的堆積高度超過約1/6英寸，則行進速度可能太慢。角接（端對端呈V形或L形）又稍微難一些。不要去除角接的邊緣。相反，先焊接內部，這將在外部留下一個小“V”形，用於最後的焊接。這些焊縫的要求相同，應妥善熔合，沒有任何氣泡或間隙。
一旦掌握了這些焊接，就可以嘗試在垂直位置焊接金屬板。焊接垂直焊道時向上焊接，而不是向下焊接。這比水平位置要困難得多，學習起來可能會令人沮喪，但耐心很重要。使用逆時針圓周運動，螺旋向上，在每次運動的頂部暫停。在運動的底部暫停可能會感覺更舒適，但這會導致不良的“咬邊”，即側面未填充焊縫材料。
一旦掌握了這一點，可以選擇繼續進行SMAW，或暫時轉向氧燃料焊接。
- 請記住，大多數電弧焊不應該在水中或冷卻油中冷卻，而應允許空氣進入整個接頭周圍。在大多數情況下，冷卻會改變金屬原子的收縮方式，並可能削弱焊縫。
E6010焊條最適合用於深“根部”焊道，或需要大量熔深的地方。通常，根部焊道會覆蓋兩層熱焊道和一層用E7018焊條進行的蓋面焊道或“表面”焊道。據說這種焊條是最難使用的焊條之一，因為需要持續關注焊條的操作、移動速度和“電弧長度”。E6010是一種“快速凝固”焊條，這意味著它適用於所有位置的使用。最好在焊條上使用正極性，或“反接”，(DC+)，電流75至95安培最佳（取決於具體應用）。練習使用這種焊條的方法是切割（或購買）兩塊1/4英寸的鋼板，並在兩側各有一個約35.5度的坡口。坡口的底部應為鋒利的邊緣，然後將其磨至約3/16英寸的坡口面，並留有3/16英寸或3/32英寸的間隙，以選擇更舒適的尺寸。首先，只需在普通的1/4英寸廢鋼板上進行一道焊縫，以感受焊條的操作。焊劑為纖維素，末端看起來很醜；使用鋼絲刷和敲擊錘清理乾淨。一旦能夠熟練操作直線焊縫，將兩塊帶坡口的鋼板合在一起，使坡口面對面。確保它們完全對齊，這樣可以減少根部焊道的難度。使用80或85安培進行根部焊道，並先將兩塊鋼板點焊在一起。以“反手”動作進行根部焊接（將焊條從焊縫底部推至頂部）。根部焊道完成後，翻轉鋼板並用鋼絲刷清理底部；如果操作正確，焊縫應該會穿過間隙並在兩側均勻地密封。如果焊縫看起來很淺或有氣孔，則將電流增加5安培（但不要超過90安培），然後重新嘗試，將焊條以85至90度的銳角傾斜到鋼板上。焊接時，嘗試將焊條“挖”入坡口的兩側，並在兩側稍作停頓。如果操作正確，會聽到響亮的噼啪聲。這僅僅是焊縫穿過根部底部時的“風聲”。請記住，使用這種焊條時要保持短電弧，不超過焊條本身的厚度。否則，焊縫會變弱、強度不足併產生過多的飛濺。此外，要持續地左右擺動焊條，並在兩側稍微偏離中心停頓。清理乾淨後，根部焊道的正面應光滑平整，底部應均勻且深度一致。繼續練習根部焊道，直到其變得自然和舒適，因為這是整個焊縫的主要強度所在。
接下來，將在根部焊道上面進行焊接；即“熱焊道”。將電流調高至90或95安培（比根部電流高10%）。在根部焊道上進行焊接，透過擺動和在每側短暫停頓的方式挖入坡口的兩側。在這種情況下，輕微的咬邊是正常的，將在第二次熱焊道中填充。
第二次熱焊道應與第一次相同，但焊工可以根據要產生的接頭選擇將電流降低5安培。之後，用“蓋面焊道”或“表面焊道”進行收尾，其兩側均不得有咬邊。此焊道應在約85安培下進行。使用擺動動作，類似於倒置的“U”形，在兩側稍作停頓，使填充金屬填充任何咬邊。6011焊條本質上與6010相同，但用於交流電。
接下來要練習的是使用6010進行根部焊道，以及使用7018進行熱焊道和表面焊道。這是一種常用的方法，常用於管道和鍋爐焊接。6010會挖入根部焊道並使其具有更高的抗拉強度。7018會比單獨使用6010增加頂部的強度。它也較少出現側向咬邊，這會導致焊縫變弱。在大多數情況下，7018焊條易於操作，並且沉積效果良好。使用反接(DC+)極性，電流約為105至115安培。這種焊條的焊劑對水分和溼度的反應很奇怪。如果要大量使用這些焊條，則需要“焊條烘箱”。焊劑必須徹底乾燥才能正確使用，否則保護效果不佳，焊縫可能看起來很粗糙且強度不足。如果只是用於個人專案，可以找一箇舊的烤盤，將廚房烤箱溫度調到350攝氏度左右，烘烤所需數量的焊條約15分鐘。這比焊條烘箱便宜得多。要練習使用這種焊條，只需在平焊、立焊和橫焊位置進行多道焊縫。如果已經掌握了6010焊條的控制，這將不是什麼大問題。請記住，在橫焊時要進行小的草書“s”形動作，在頂部停頓，然後快速向下繼續。立焊應以某種“z”形動作進行，在兩側停頓，並快速穿過中間，呈鋸齒狀向上移動。完成這些操作後，在1/4英寸的鋼板上以所有這些位置進行更多練習，使用6010進行根部焊接。不要忘記在坡口兩側磨出坡口面（約3/16英寸）。根部焊道清理乾淨並令人滿意後，使用7018焊條，電流105安培，反接。對於第三道焊道，將電流調高至115安培，反接，最後，對於蓋面焊道，再次使用105安培。請記住，每次焊道之間都要進行清理，否則強度會降低。透過將其放置在不受氣流影響的地方緩慢冷卻，但環境溫度應保持穩定。確保空氣可以接觸到整個鋼板。您可以透過將每塊鋼板從中間切開，穿過焊縫路徑來測試這些坡口焊縫。將每個邊緣打磨光滑，並將焊縫打磨至與鋼板其餘部分齊平；包括根部和表面兩側。放入50或25噸的壓力機中，緩慢壓成“U”形。要測試根部焊道，請將表面焊道向上。要測試表面焊道，只需將根部焊道向上即可。如果任何一個焊縫上出現超過四分之一英寸的裂紋，則應重新焊接。
從這裡開始，可以嘗試任何其他型別的焊條“玩玩”，但如果您不確定，請在網際網路上檢視焊條編號以查詢正確的電壓和任何其他適用的設定。這包括焊接速度和角度。接下來要學習的是MIG焊，但如果可能的話（假設裝置可用），至少應該瞭解如何使用氧燃料焊接和切割方法。