W 1802 roku uczony rosyjski Wasilij W. Pietrow odkrył zjawisko luku elektrycznego. Odkrycie Pietrowa przez długie lata nie było jednak wykorzystane do celów spawalniczych. Dopiero w roku 1882 Mikołaj Benardos i polak Stanisław Olszewski po raz pierwszy zastosowali luk elektryczny do spawania metali elektrodą węglową.
Spawanie metodą Benardosa i Olszewskiego polega na stapianiu brzegów łączonych metali i spoiwa za pomocą łuku elektrycznego, jarzącego się pomiędzy materiałem spawanym a elektrodą węglową (Zobacz rysunek). Zastosowanie tej metody jest dzisiaj ograniczone, ponieważ spoiny nawęglają się cząsteczkami węgla pochodzącymi z elektrody oraz utleniają tlenem dochodzącym z powietrza i wskutek tego stają się twarde i kruche.
1 — materiał spawany, 2-spoiwo 3 – uchwyt spawalniczy, 4 — elektroda węglowa, 5 — elektroda metalowa
Inną metodę spawania łukowego stanowi metoda Nikołaja G. Sławianowa (1888 r.). Sławianow udoskonalił spawanie łukowe, stosując zamiast elektrody węglowej elektrodą metalową, która, stapiając się w łuku elektrycznym, tworzy spoinę (rysunek, część b). Szersze rozpowszechnienie tej metody utrudniło zjawisko ulegania utlenianiu i naazotowaniu stopionego metalu w zetknięciu z powietrzem, w związku z czym spoimy stają się twarde i kruche.
Właściwy początek dzisiejszemu spawaniu łukowemu dał w roku 1908 Kjelłberg, który zastosował do spawania elektrody metalowe, otulone specjalną masą otulinową, stanowiącą w łuku warstwę ochronną dla stapiającego się metalu. Metoda ta ulegała stałemu rozwojowi w kierunku uzyskiwania coraz to bardziej wysokojakościowych spoin i w latach 1925 – 1930 poczęła wypierać nawet spawanie gazowe.
W związku z rozwojem spawalnictwa dążono do udoskonalenia metod spawania, a zwłaszcza zwiększenia jego wydajności, przez zastosowanie spawania automatycznego. Spośród wielu usprawnień w tej dziedzinie na czoło wysunęła się metoda spawania lukiem krytym, wynaleziona w roku 1928 przez D. A. Dulczewskiego (Zw. Radziecki), a ulepszana i rozpowszechniona przez jego rodaka Ewgienija Oskarowicza Patona. Metoda ta, ze względu na dużą wydajność, szybko rozpowszechnia się na całym święcie. Do najnowszych metod spawania łukiem krytym należy spawanie łukowe w osłonie argonu i w osłonie dwutlenku węgla. Obie te metody mają przed sobą dużą przyszłość zarówno ze względów technicznych, jak i ekonomicznych.
Przebieg spawania elektrycznego
Spawanie powinno odbywać się w warunkach zapewniających uzyskanie dobrego złącza o określonych własnościach. Znajomość procesów chemicznych, fizycznych i metalurgicznych oraz związanej z tymi procesami techniki spawania umożliwia uzyskanie żądanych własności złącza spawanego. Oprócz tych czynników na wyniki spawania ma duży wpływ sam materiał spawany oraz spoiwo, ponieważ skład chemiczny metalu spoiny zależy od składu chemicznego materiału spawanego i spoiwa.
Przebieg spawania elektrycznego jest następujący: Z przetwornicy spawalniczej wyprowadzone są dwa przewody elektryczne, z których jeden jest połączony z uchwytem elektrody, drugi z zaciskiem, przymocowanym do spawanego przedmiotu lub stołu metalowego, na którym ten przedmiot leży. Do uchwytu z dokładnie izolowaną rękojeścią wkłada się elektrodę. Po zbliżeniu jej do spawanego przedmiotu i zajarzeniu luku powstaje zamknięty obwód elektryczny i rozpoczyna się proces spawania.Topiący się metal elektrody i materiału rodzimego tworzy jeziorko metalu, z którego po zastygnięciu powstaje spoina. Przesuwając elektrodę wzdłuż rowka między spawanymi częściami, łączy się je w jedną całość.
Spawacz osłania twarz przyłbicą, chroniącą go przed szkodliwym promieniowaniem łuku.