上記の垂下特性電源に存在する欠点や電流値の変化が許容できない場合は、定電流特性電源が用いられる。定電流特性電源は、アーク長が変化しても出力電流がまったく変化しない構造をもつ電源装置で、被覆アーク溶接の直流電源として採用されている。アークが安定しやすく施工範囲も広くなるが、磁気吹きといわれる不具合が発生しやすく、構造が複雑で価格が高いという面を持つ。一部のティグ用溶接電源には、この機能が装備されている場合がある。
定電圧特性.
シールドガス.
アーク溶接中において、溶融している金属と大気が接すると、大量の窒素が金属の中に溶け込む。溶融金属が凝固するときに、この窒素が一気に析出し泡となってそのまま固まってしまう。この状態をブローホールといい、この状態になると溶接部分の機械的強度が著しく低下する。水を急速に凍らせると、炭酸ガスが析出して真っ白な氷になるが、これと同じ現象である。
このような溶接欠陥を防ぐために、適切なガスを溶接中に吹き付けることで空気とアーク、あるいは空気と溶融池を遮断している。この時用いるガスはシールドガスと呼ばれ、高温下であっても化学的に活性な金属と反応しない、いわゆる不活性ガスであるヘリウムやアルゴン、あるいは、活性ではあるが様々な要求によって実用化された二酸化炭素が用いられており、時には、水素や酸素などを添加したシールドガスが使われる。
日本では二酸化炭素を使った炭酸ガスアーク溶接が主流である。
アークとシールドガス.
シールドガスはその名の通り溶融金属を大気から保護する目的もあるが、アークそのものになるという重要な機能がある。アークとはプラズマの一種とも言え、気体が高温下で電離したものである。シールドガスがアーク化することによって電子が空中を移動することができるようになるので、アークは絶縁体である空気とは異なり電気を通す伝導体であると言える。補足として、アークを「気化した金属」とする誤解が存在するが、前述の通り、アーク溶接におけるアークはガスが電離したものであるので、これは誤りである。
シールドガスはアークを保護するとともに、アークそのもののベースである。従って、シールドガスの成分はアークの状態を大きく左右し、さらに溶接の結果に大きな影響を与える。特に二酸化炭素はアークの特性を大きく変化させる物質である。
シールドガスの種類.