Схема наплавки колеблющимся электродом: 1 – наплавляемое изделие; 2 – наплавочная горелка; 3 – дуга; 4 – сварочная ванна; 5 – валик наплавленного металла.

В зависимости от выбора параметров режима может быть получено два типа формирования наплавленного металла:
• 1. При относительно небольших значениях тока, напряжения на дуге и скорости поперечных перемещения электрода, а также значительном размахе его колебаний и высокой скорости наплавки, металл может формироваться в виде разрозненных валиков, повторяющих траекторию движения электрода над поверхностью изделия.
• 2. При определенном подборе параметров режима в наплавляемом изделии может быть получено тепловое поле, при котором формируется обширная сварочная ванна, равная по ширине размаху колебаний (наплавка колеблющимся электродом в «общую» сварочную ванну). Кристаллизующийся металл формируется в этом случае в виде сплошного широкого валика.

Несмотря на то, что в первом случае может быть подобран режим, обеспечивающий равномерный слой наплавленного металла, последний может содержать множество сварочных дефектов. Более эффективным является способ наплавки колеблющимся электродом в «общую» сварочную ванну. Постоянные перемещения дуги на поверхности «общей» сварочной ванны, вызывают неустойчивость формы кратера. В ней при этом расплавленный металл вытесняется из-под дуги незначительно, в результате чего и глубина проплавления может быть значительно меньше, чем при наплавке с формированием единичных валиков. С увеличением скорости перемещения дуги проплавление снижается. В среднем доля участия основного металла в наплавленном, для рассматриваемого способа, может составлять 25-35%. Регулировать глубину проплавления в достаточных пределах возможно за счет изменения соотношения между скоростью наплавки и скоростью поперечных перемещений электрода. Возможность быстрого регулирования скорости и размаха колебаний в сочетании с мягким термическим циклом, делает рассматриваемый способ более универсальным чем, наплавка лентами, позволяя в некоторых случаях не применять предварительный подогрев для сталей, склонных к образованию холодных трещин. Перемещения дуги по поверхности сварочной ванны улучшают условия кристаллизации наплавляемого металла вследствие повторных нагревов и перемешивания расплава у фронта его кристаллизации, что, в свою очередь, повышает стойкость кристаллизующегося металла к образованию горячих трещин. Процессы наплавки колеблющимся электродом могут производиться с применением флюсовой или газовой защиты, самозащитными и не самозащитными порошковыми проволоками, а также проволоками сплошного сечения.

Производительность такого способа повышена, т. к. вести процесс можно на увеличенном вылете электрода без опасности искривления наплавляемого валика. Наибольшую производительность процесса обеспечивает использование флюсовой защиты, что целесообразно, если требуется наплавлять крупногабаритные плоские поверхности или поверхности малой кривизны (поверхности задвижек запорной арматуры, щеки дробилок, поверхности засыпных устройств, ножи бульдозеров и т.д.). В случае наплавки изделий, имеющих форму тел вращения (оправки трубопрокатного стана, пуансоны, валки листо- и трубопрокатных станов, валки пилигримового стана и т.д.), более рационально применение газовой защиты, в связи с риском стекания большого объема расплавленного шлака с криволинейной поверхности, а также благодаря возможности визуального контроля процесса наплавки.