Строение дуги. Наиболее распространенным видом сварочной дуги является дуга прямого действия. Строение дуги постоянного тока схематично. Как видно из рисунка, в дуге присутствуют три основных участка: катодная приэлектродная область, столб дуги, анодная приэлектродная область.
Катодная область. В катодной области текут два противоположно направленных потока: электронов и положительно заряженных ионов. Излучаемые катодом электроны поступают в столб дуги, не сталкиваясь на своем пути в пределах катодной области с атомами газа. Положительные ионы падают на катод, при этом они нейтрализуются и тормозятся с выделением большого количества тепла, приводящего к нагреву и плавлению электрода. Падение напряжения в катодной области VK составляет 10—20 В, напряженность электрического поля 106 В/см. Протяженность катодной области  равна 10~4—10 см. Следует отметить, что электроны излучаются не всей поверхностью катода одновременно, а отдельными его участками. Такие участки катода, излучающие электроны, называются катодными пятнами. Местоположение этих активных пятен с большой скоростью все время меняется.

Состояние сварочного производства в мире, общие тенденции развития сварки в народном хозяйстве страны свидетельствуют о том, что повышение научно-технического уровня сварочного производства в строительстве будет идти в следующих направлениях: снижение металлоемкости (массы наплавленного металла) в сварных соединениях; создание новых и совершенствование существующих сварочных процессов и технологий, специально предназначенных для сварки в строительстве; разработка новых высокоэффективных сварочных материалов и специализированного, применительно к условиям строительно-монтажной площадки, оборудования для ручной, механизированной и автоматической сварки; повышение уровня механизации сварочных работ за счет расширения технически и экономически обоснованного объема применения механизированных и автоматических способов сварки; совершенствование организации производства сварочных работ.

Дуговая сварка в защитном газе. Этот способ дуговой сварки основан на вытеснении воздуха из зоны сварки потоком защитного газа, который подается с помощью специальной сварочной горелки. Таким образом и сварочная дут, горящая между электродом и деталью, и жидкий металл, а в некоторых случаях и остывающий сварной шов, находятся в окружении защитного газа. В качестве последнего используют инертные (аргон, гелий) или активные (углекислый газ, азот, и другие) газы. Сварка ведется как плавящимся металлическим, так и неплавящимся вольфрамовым электродами. В промышленном строительстве, особенно на заводах металлоконструкций, применяется главным образом механизированная сварка плавящимся электродом (проволокой) в среде углекислого газа. Непрерывная подача проволоки в сварочную ванну осуществляется подающим механизмом. При сварке технологических трубопроводов, конструкций из высоколегированных сталей, алюминиевых, титановых и других сплавов используется сварка неплавящимся электродом в среде аргона. Для заполнения шва жидким металлом в дугу вводится присадочная проволока.

Твердое кристаллическое тело, к которому относятся металлы, представляет собой агрегат атомов с устойчивой кристаллической структурой. Физические и прочностные характеристики тела определяются типом его атомов, их взаимным расположением и действующими между ними связями. Разрушение твердого тела можно представить как его разъединение на две части под действием растягивающих механических усилий, при этом разъединение происходит путем разрыва связей между атомами по всему поперечному сечению тела. Обратный процесс — соединение двух частей — будет заключаться в восстановлении под действием сжимающих усилий разрушеннных связей между атомами, находящимися на границе разрушения. Такое установление межатомных связей между двумя частями, приводящее к получению монолитного тела, и будет означать процесс образования сварного соединения.