Spawanie atomowe (wodorem atomowym) Spawanie atomowe jest zwane wodorowym, gdyż odbywa się w atmosferze wodoru. Nośnikiem ciepła jest wodór atomowy, źródło ciepła: łuk elektryczny jarzący się między 2 elektrodami wolframowymi w osłonie H wypływającego z dysz, w których osadzone są elektrody;
Elektrody są umieszczone w rurkach, przez które dopływa wodór; podczas jego przejścia przez łuk elektryczny cząsteczki wodoru rozszczepiają się na atomy, pochłaniając ciepło. W pobliżu spawanego przedmiotu atomy wodoru łączą się w cząsteczki, oddając ciepło i wytwarzając, wysoką temperaturę w miejscu spawania.
Zadania wodoru (H):

1. pośrednik w przenoszeniu ciepła z łuku do spawanego materiału. W wysokiej temp. H ulega dysocjacji na pojedyncze atomy. Po zetknięciu się atomów H z chłodniejszym metalem spawanym następuje łączenie się atomów H;
2. chroni przed dostępem atmosfery;
3. zapobiega wypalaniu się składników stopowych;
4. chroni elektrody przed zbyt szybkim utlenianiem się;

Spawanie elektrożużlowe (ESW) : Metoda spawania oparta na nagrzewaniu oporowym (RI2) stopionego żużla przewodzącego elektryczność. Złącza (w układzie pionowym) o grubości powyżej 15 mm (bez górnej granicy ich grubości) mogą być spawane jednym przejściem stosując prostopadłe przygotowanie brzegów.
Metoda ta jest podobna do pionowego odlewania, ponieważ stopiony metal spoiny jest zawarty pomiędzy dwoma spawanymi płytami i parą chłodzonych przykładek miedzianych. Oprócz samego momentu rozpoczęcia spawania elektrożużlowego, nie ma tutaj zjawiska łuku. Elektrody podawane w sposób ciągły topią się w procesie nagrzewania rezystancyjnego przy przechodzeniu przez przewodzącą warstwę stopionego żużla (kąpiel żużlowa).
Kąpiel żużlowa topi również przylegające brzegi spawanej płyty i chroni stopiony metal przed wpływem atmosfery. Temperatura kąpieli wynosi około 1.900°C. Aby rozpocząć proces elektrożużlowy, na dnie złącza umieszczany jest topnik i zajarza się łuk pomiędzy elektrodami a blokiem lub podkładką, w celu przygotowania kąpieli żużlowej. W miarę postępu procesu spawania, przykładki miedziane oraz zespół podawania drutu przesuwają się w górę złącza z prędkością około 30 mm/min. Współczynnik stapiania metalu wynosi około 350 g/min.
Skład drutu spawalniczego zazwyczaj odpowiada składowi metalu podstawowego. Najczęściej spotykane wielkości średnic elektrod to: 1,6 mm, 2,4 mm i 3,2 mm.
Struktura metalograficzna połączeń elektrożużlowych jest odmienna niż w innych połączeniach spawanych. Powolne chłodzenie i krzepnięcie może prowadzić do powstawania struktury gruboziarnistej. Z tego właśnie powodu, technologia ta jest zalecana tylko do stali austenitycznych.

Spawanie gazowe polega na stopieniu brzegów łączonych metali za pomocą źródła ciepła w postaci płomienia gazowego, najczęściej acetylenowo – tlenowego. Spoina powstaje z nadtopionych brzegów łączonego materiału oraz dodatkowego spoiwa ( pręta metalowego ) stapianego w płomieniu. W wyniku spalania płomień osiąga u wylotu palnika wysoką temperaturę około 3100 stopni C. Spawanie przeprowadza się za pomocą palnika, którego zadaniem jest zmieszanie w odpowiednim stosunku gazu palnego i tlenu oraz ich spalenie. Metoda pozwala na wykonywanie połączeń we wszystkich pozycjach i uzyskanie spoin o gładkim nadlewie (licu).
Spawanie gazowe wciąż zajmuje istotne miejsce wśród metod łączenia metali. Jest szczególnie przydatne w pracach remontowych i pracach w terenie. Głównym obszarem zastosowania tej metody jest spawanie rur i blach w cienkościennych konstrukcjach stalowych. Ze względu na stosunkowo niską wydajność oraz duże koszty, spawanie gazowe jest coraz bardziej wypierane przez inne metody spawania.

Spawanie termitowe stosuje się np. do łączenia szyn tramwajowych i kolejowych i polega na nałożeniu na miejsce łączenia formy spawalniczej odpowiadającej przekrojowi szyny danego typu. Źródłem ciepła jest reakcja chemiczna zachodząca w mieszaninie sproszkowanych tlenków żelaza i aluminium, tzw. termicie. W wyniku przeprowadzonej w tyglu reakcji otrzymuje się ciekłe żelazo (na dnie tygla) i tlenek glinu. Żelazo spuszcza się do formy odlewniczej, w której ujęte są końce łączonych przedmiotów, np. szyn. Kolejnym krokiem jest szlifowanie miejsca łączenia.
Termit to sproszkowana mieszanina tlenków żelaza i glinu wchodząca w skład spoiwa spawalniczego. Pojemnik ze spoiwem zwany tyglem podpala się od środka co powoduje reakcję redukcji tlenku żelaza z glinem w wyniku której powstaje tlenek glinu w postacji żużlu oraz żelazo. Podczas reakcji termitowej wydziela się bardzo dużo ciepła, które wykorzystywane jest do spawania wraz z wydzielonym w reakcji żelazem służącym jako łącznik spawanych elementów.

Rysunek: Schemat spawania termitowego szyn: 1 - termit; 2 - zatyczka tygla; 3 - ciekły tlenek aluminium; 4 - ciekłe żelazo; 5 - forma odlewnicza; 6 - spoina; 7 - kanał służący do suszenia formy

Spawanie łukiem krytym - elektrodą jest goły drut w postaci kręgu nawiniętego w kasecie lub na bębnie, skąd mechanicznie jest on wyciągany i podawany w kierunku spawanego materiału. Łuk elektryczny, jarzący się między końcem elektrody (drutu) a spawanym materiałem jest niewidoczny, gdyż zakryty jest warstwą sypkiego topnika, dostarczanego ze zbiornika umieszczonego na urządzeniu spawającym. Mechanizm podawania drutu elektrodowego, kaseta z drutem elektrodowym, zbiornik topnika oraz przyrządy pomiarowe i niektóre elementy sterowania są umieszczone na wózku napędzanym silnikiem elektrycznym. Spawanie łukiem krytym zalicza się do automatycznych metod spawania, gdy zautomatyzowane jest zarówno podawanie elektrody jak i posuw urządzenia spawalniczego wzdłuż spoiny. W przypadku gdy zautomatyzowane jest tylko podawanie drutu a przesuw głowicy spawalniczej odbywa się ręcznie mamy do czynienia ze spawaniem półautomatycznym łukiem krytym. Spoina powstaje ze stopionego drutu elektrodowego i głęboko nadtopionego materiału rodzimego. W procesie spawania pewna ilość topnika ulega stopieniu tworząc żużel pokrywający spoinę. Nadmiar topnika, który nie uległ stopieniu, zbierany jest z powrotem do zbiornika. Odmianą metody jest spawanie wieloelektrodowe. Dwa lub trzy druty elektrodowe są stapiane każdy swoim łukiem we wspólnym jeziorku metalu i żużla lub w oddzielnych jeziorkach. W tym ostatnim przypadku następny łuk musi stopić wówczas żużel powstały na poprzednim ściegu spoiny. Wymaga to użycia topnika o odpowiednich własnościach. Schemat spawania automatycznego łukiem krytym przedstawiono na rysunku poniżej.

Lutowanie jest procesem technologicznym polegającym na łączeniu części metalowych za pomocą specjalnych stopów, zwanych lutami, które mają niższą od lutowanych metali temperaturę topnienia. Rozróżniamy dwa rodzaje lutowania: miękkie (temperatura topnienia lutu do 450 stopni ) i twarde (temperatura topnienia lutu powyżej 450 stopni). Zjawisko spajania, zachodzące między nagrzanym metalem lutowanym a stopionym spoiwem, polega na ścisłym przyleganiu ciekłego lutu do oczyszczonej powierzchni łączonych metali (zjawisko adhezji ). Cząsteczki ciekłego lutu przenikają w głąb łączonych metali wskutek dyfuzji. Proces ten jest związany z siłą przyciągania między atomami ciekłego lutu a atomami lutowanego metalu. Siła przyciągania atomów metalu lutowanego musi być większa niż siła topionego lutu, aby lut dobrze pokrywał (zwilżał) materiał lutowany. Proces ten jest zależny od rodzaju metalu lutowanego i lutu oraz czystości lutowanej powierzchni, temperatury nagrzania, przewodności cieplnej i czasu nagrzewania. Lutowanie stosuje się do łączenia miedzi i jej stopów, cynku, stali, aluminium i jego stopów. W większości przypadków jako źródło ciepła stosuje się płomień acetylenowo-tlenowy.

Zgrzewanie to sposób łączenia metali polegający na tym, że części metalowe w miejscu łączenia doprowadza się przez nagrzewanie do stanu plastycznego ( ciastowatego ) lub do nadtopienia powierzchni łączonych przekrojów ( zgrzewanie iskrowe ) i następnie łączy się je z zastosowaniem odpowiedniej siły, np. przez kucie, prasowanie lub zgniatanie, bez używania metalu dodatkowego, tj. spoiwa. Zależnie od źródła ciepła, które służy do nagrzania części łączonych do stanu plastycznego lub do nadtopienia powierzchni łączonych, rozróżniamy następujące zasadnicze rodzaje zgrzewania: elektryczne oporowe, tarciowe, zgniotowe i wybuchowe.

Napawnie polega na nakładaniu warstwy ciekłego metalu na powierzchnię naprawianej części w celu uzupełnienia ubytków materiału spowodowanych zużyciem, wykruszeniem lub wyłamaniem. Napawanie stosuje się także do pokrywania powierzchni niektórych części warstwą materiału bardziej odpornego na ścieranie, uderzenia lub korozję niż materiał, z którego dana część jest wykonana. Za pomocą napawania można uzyskać warstwę spoiny dowolnej grubości i o rozmaitych własnościach. W ostatnich latach nastąpił znaczny rozwój techniki napawania, związany między innymi z mechanizacją tych procesów. Spośród różnych metod napawania najczęściej stosuje się napawanie ręczne łukowe, łukiem krytym (automatyczne, półautomatyczne, drutem elektrodowym), łukowe w osłonie gazów, wibrostykowe, prądami wielkiej częstotliwości, gazowe i inne.