アーク溶接
逆に同じ電圧で電流値を減らせば、右図(3)のようにアーク長は長くなる。
アーク中に流れる電流は電子が担っているので、電子の放出部分である陰極部の特性はアーク溶接にとって支配的な影響を及ぼす。
アークの電気的特性は電流、電圧の大小に大きく左右される。直流の場合、電流値が小さい場合はアーク電圧は負抵抗特性を示し、電流の増加に伴って減少する。電流が被覆アーク溶接に用いるような中程度の値の場合はアーク電圧はほとんど変化せず、定電圧特性を示す。炭酸ガスアーク溶接に用いるような大きな電流値の場合は上昇特性になり、電流の増加に伴ってアーク電圧は増加する。交流の場合も平均化すると直流とほぼ同じような特性となるが、交流であるがため瞬間における電圧は小電流、中電流、大電流における特性をそれぞれ示す。電流値の正負が入れ替わるタイミングでアークは消滅と再点弧を繰り返すので、交流電源装置の無負荷電圧は再点弧時に必要な電圧を上回り、かつ無負荷電圧が電流よりも進んだ位相になるような特性が電源装置に要求される。
その結果、アークは溶滴を包まず、溶滴の下端より発生する。するとローレンツ力により溶滴が持ち上げられ溶滴は大きく成長した後、溶融池に移行する。この間もアークは途切れることなく発生し続けているので入熱の関係上母材に深い溶け込みができやすく、かつ速い溶接が可能になり、溶接対象物への熱影響が少なくなる。これらの現象は溶接に対して、スパッタの発生が多くなることや溶接欠陥、外観を悪くするという悪い要素と、溶け込みが深く、熱影響が少なく、速い溶接ができるという良い要素を与える。
なお、イオン化傾向の強いアルミニウムのような金属の溶接においてCO2はシールドガスとして適していない。発生した酸素に対して添加剤が機能できず、還元できないためである。
上記のようにCO2は活性であるが故に溶接中はアルゴンガスなどに比べて複雑な状態となるので、使用に際しては十分な知識と技量が必要になる。目的によってアルゴンガスと使い分け、あるいは併用することが推奨される。
二酸化炭素でシールドする溶接を炭酸ガスアーク溶接と呼ぶ一方、二酸化炭素とアルゴンガス両方を利用する溶接法があり、これを混合ガス・マグ溶接という。CO2が20%、アルゴンが80%の比率のシールドガスは混合ガス・マグ溶接における標準ガスとして使用されている。