電弧焊工藝生產不銹鋼焊管時，熔化金屬的熱源是焊接電弧。電弧是發生在電極與氣體介質中的持續大功率放電。通常情況下氣體是不導電的，為了使其導電，必須使之電離，即必須在氣體中形成足夠數量的自由電子和正離子。氣體間隙電離的過程和電弧的形成過程如下：當弧焊電源輸出端的兩個極即電極與不銹鋼焊接管短路時，表面局部突出部位首先接觸，在接觸區域有電流通過，金屬熔化并形成液態小橋，拉開電極則小橋爆斷，使金屬受熱氣化。當電極與焊管分離后，在極小的間隙中，由于電源電壓作用，形成較大的電場強度，電子在電場的作用下，自陰極逸出，形成“電子發射”。陰極發射出的電子，在電場的作用下快速向陽極運動，與中性氣體粒子相撞并使其電離，分離成電子和正離子。電子被陽極吸收，而正離子向陰極運動，形成電弧放電過程。為了提高交流電弧燃燒的穩定性，在焊條藥皮或焊劑中加入穩弧劑。穩弧劑主要是由容易電離的鉀、鈉等堿金屬組成。加入這些鹽類，可以降低氣體的電離電位，容易發生電離。

    焊接電弧是能量比較集中的熱源，用于熔化母材和填充金屬。焊接電弧電壓在整個弧長上的分布是不均勻的，明顯地分為三個區域。靠近陰極一段極小的長度 為陰極壓降區；靠近陽極一段極小的區域，稱為陽極壓降區；中間部分為弧柱區，弧柱區的長度可以近似代表整個弧長，如圖所示。燃燒過程中，在電極和母材上形成的活性斑點是電極和不銹鋼焊接管的最熱點，電弧電流都由此通過。陰極上的活性斑點稱為陰極斑點，陽極上的活性斑點稱為陽極斑點。電弧陰、陽兩極的最高溫度接近于材料的沸點。一般情況下，陽極斑點溫度略高于陰極斑點溫度，而在不銹鋼焊管生產的電弧中，弧柱區是電子和離子移動最頻繁的地方，因而溫度最高。焊條電弧焊時，電弧的溫度可達6000~ 7000℃。隨著焊接電流的增大，弧柱的溫度也增高。焊接不銹鋼管電弧各區產生的熱量與電壓分布有著直接的關系，在陰極和陽極區域，有較大的電壓降，產生較多的熱量。在弧長較短的情況下，弧柱只有幾伏的壓降，其產生的熱量，只占電弧產生熱量的較小部分。由此可見，兩個極區對焊條與母材的加熱和熔化起主要作用。

    電弧電壓決定于電弧長度和焊接電流值，這種關系稱為電弧的靜態伏安特性，圖為弧長時的電弧靜態伏安特性曲線。圖中曲線分為3段：段1為焊條電弧焊的電弧區間，段2為低電流密度和中等電流密度粗焊絲自動埋弧焊電弧區間，段3表示細焊絲犬電流密度的半自動氣體保護焊和埋弧焊電弧區間。由曲線可以看出，當焊接電流值不大時，隨著電流的增大，電弧電壓急劇降低。在焊條電弧焊區間，弧長基本保持不變，近似為平特性，若在一定范圍內改變電流值，電弧電壓幾乎不發生變化，因而焊接電流在一定范圍內變化時，電弧均能穩定燃燒。

    在電弧高溫下，不銹鋼焊管焊縫與空氣中的主要成分氧和氮發生化學反應，熔池金屬與空氣接觸，也生成氧化物和氮化物，熔池凝固后就可能導致接頭性能變壞，因此必須用氣體或熔渣來覆蓋保護電弧和熔池，以阻礙或減少熔池金屬與空氣的接觸。保護方法亦會影響電弧的穩定性和其他特性。圖給出焊條對焊接電弧和熔池的保護情況。涂覆于焊條外的藥皮，在電弧熱的作用下產生氣體，阻止空氣與熔池接觸。藥皮中還含有混合物的成分，在電弧高溫作用下熔化，它可與金屬表面的有害物質如氧化物等發生作用，生成熔渣，浮于熔池表面，并在新凝固的金屬表面結成渣殼，對其起保護作用，以防止凝固了的不銹鋼焊管焊縫與空氣接觸。