หัวแร้งไฟฟ้าแบ่งออกเป็นสามประเภทหลักๆ ได้แก่ การเชื่อมฟิวชัน การเชื่อมด้วยแรงดัน และการบัดกรีแข็ง
1) การเชื่อมฟิวชั่น
การเชื่อมแบบฟิวชั่นเป็นวิธีการให้ความร้อนแก่ส่วนต่อประสานของชิ้นงานให้อยู่ในสถานะหลอมเหลวในระหว่างกระบวนการเชื่อม และเสร็จสิ้นการเชื่อมโดยไม่ต้องใช้แรงกด ในระหว่างการเชื่อมฟิวชัน แหล่งความร้อนจะร้อนอย่างรวดเร็วและละลายส่วนต่อประสานระหว่างชิ้นงานทั้งสองที่จะเชื่อม ก่อตัวเป็นสระหลอมเหลว บ่อหลอมเหลวจะเคลื่อนไปข้างหน้าพร้อมกับแหล่งความร้อนและสร้างรอยเชื่อมต่อเนื่องหลังจากการระบายความร้อน โดยเชื่อมต่อชิ้นงานทั้งสองเป็นชิ้นเดียว
ในระหว่างกระบวนการเชื่อมฟิวชัน หากบรรยากาศสัมผัสโดยตรงกับสระหลอมเหลวที่มีอุณหภูมิสูง ออกซิเจนในบรรยากาศจะออกซิไดซ์โลหะและส่วนประกอบโลหะผสมต่างๆ ไนโตรเจน ไอน้ำ และสารอื่นๆ ในชั้นบรรยากาศจะเข้าสู่บ่อหลอมเหลว และในระหว่างกระบวนการทำความเย็นที่ตามมา ข้อบกพร่องต่างๆ เช่น รูพรุน การรวมตะกรัน และรอยแตกจะเกิดขึ้นในตะเข็บเชื่อม ส่งผลให้คุณภาพและประสิทธิภาพของตะเข็บเชื่อมลดลง
เพื่อปรับปรุงคุณภาพการเชื่อม จึงได้มีการพัฒนาวิธีการป้องกันต่างๆ ขึ้นมา ตัวอย่างเช่น การเชื่อมอาร์กแบบป้องกันแก๊สคือเพื่อแยกบรรยากาศด้วยอาร์กอน คาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซอื่นๆ เพื่อป้องกันส่วนโค้งและอัตราพูลหลอมเหลวระหว่างการเชื่อม ตัวอย่างเช่น เมื่อเชื่อมเหล็ก การเติมผงเหล็กไทเทเนียมที่มีค่าสัมพรรคภาพออกซิเจนสูงเข้ากับการเคลือบอิเล็กโทรดเพื่อการดีออกซิเจนสามารถปกป้ององค์ประกอบที่เป็นประโยชน์ เช่น แมงกานีสและซิลิคอนในอิเล็กโทรดจากการเกิดออกซิเดชันและการเข้าสู่บ่อหลอมเหลว หลังจากเย็นลงแล้วจะได้รอยเชื่อมคุณภาพสูง
2) การเชื่อมด้วยแรงดัน
การเชื่อมด้วยแรงดันเป็นกระบวนการเพื่อให้ได้พันธะอะตอมระหว่างชิ้นงานสองชิ้นในสถานะของแข็งภายใต้สภาวะแรงดัน หรือที่เรียกว่าการเชื่อมด้วยสถานะของแข็ง กระบวนการเชื่อมด้วยแรงดันที่ใช้กันทั่วไปคือการเชื่อมแบบก้นด้วยความต้านทาน เมื่อกระแสไหลผ่านปลายที่เชื่อมต่อกันของชิ้นงานทั้งสองชิ้น อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากมีความต้านทานสูง เมื่อถูกให้ความร้อนเป็นสถานะพลาสติก จะเชื่อมต่อกันภายใต้แรงดันตามแนวแกนเพื่อสร้างเป็นชิ้นเดียวกัน
คุณลักษณะทั่วไปของวิธีการเชื่อมด้วยแรงดันต่างๆ คือการใช้แรงดันในระหว่างกระบวนการเชื่อมโดยไม่ต้องเติมวัสดุตัวเติม วิธีการเชื่อมด้วยแรงดันส่วนใหญ่ เช่น การเชื่อมแบบกระจาย การเชื่อมด้วยความถี่สูง และการเชื่อมด้วยแรงดันเย็น ไม่มีกระบวนการหลอม ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาเรื่องการเผาไหม้องค์ประกอบโลหะผสมที่เป็นประโยชน์และองค์ประกอบที่เป็นอันตรายบุกรุกเข้าไปในตะเข็บเชื่อม ซึ่งช่วยลดความยุ่งยากในการเชื่อม ดำเนินการและปรับปรุงสภาวะความปลอดภัยและสุขอนามัยในการเชื่อม ในขณะเดียวกัน เนื่องจากอุณหภูมิความร้อนที่ต่ำกว่าและเวลาในการทำความร้อนที่สั้นกว่าเมื่อเทียบกับการเชื่อมแบบฟิวชัน โซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนจึงมีน้อย วัสดุหลายชนิดที่ยากต่อการเชื่อมด้วยการเชื่อมแบบฟิวชั่นมักจะสามารถเชื่อมด้วยแรงดันเข้ากับข้อต่อคุณภาพสูงที่มีความแข็งแรงเท่ากับโลหะฐานได้
3) การประสาน
การบัดกรีแข็งเป็นวิธีการใช้วัสดุโลหะที่มีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าชิ้นงานเป็นวัสดุบัดกรีแข็ง โดยให้ความร้อนแก่ชิ้นงานและวัสดุบัดกรีให้มีอุณหภูมิสูงกว่าหรือต่ำกว่าจุดหลอมเหลวของชิ้นงาน ทำให้ชิ้นงานเปียกด้วยวัสดุบัดกรีเหลว เติม ช่องว่างของอินเทอร์เฟซและทำให้เกิดการแพร่กระจายของอะตอมกับชิ้นงานจึงทำให้เกิดการเชื่อม
รอยต่อที่เกิดขึ้นระหว่างการเชื่อมที่เชื่อมต่อสองส่วนที่เชื่อมต่อกันเรียกว่ารอยเชื่อม ตะเข็บเชื่อมทั้งสองด้านจะต้องได้รับความร้อนจากการเชื่อมระหว่างการเชื่อม ส่งผลให้โครงสร้างจุลภาคและคุณสมบัติเปลี่ยนแปลงไป บริเวณนี้เรียกว่าโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อน ในระหว่างการเชื่อม เนื่องจากความแตกต่างในวัสดุชิ้นงาน วัสดุการเชื่อม กระแสเชื่อม ฯลฯ อาจเกิดความร้อนสูงเกินไป การเปราะ การแข็งตัว หรือการอ่อนตัวลงในบริเวณตะเข็บเชื่อมและโซนที่ได้รับผลกระทบจากความร้อนหลังการเชื่อม ซึ่งอาจส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลงได้เช่นกัน ของการเชื่อมและทำให้ความสามารถในการเชื่อมลดลง จำเป็นต้องปรับสภาพการเชื่อม การอุ่นที่ส่วนต่อประสานของชิ้นส่วนที่เชื่อมก่อนการเชื่อม ฉนวนระหว่างการเชื่อม และการบำบัดความร้อนหลังการเชื่อมสามารถปรับปรุงคุณภาพการเชื่อมของชิ้นส่วนที่เชื่อมได้
