单电极碳弧焊可采用较大的焊接电流，因此这种方法可用于焊接铜，也可用来通过熔敷青铜 的方式修复铸铁件。焊接较薄的工件时，不用填充焊丝，进行自体焊接就可以，碳弧焊还可用来焊接镀锌钢板；这种情况下，采用青钢填充丝，应将填充丝置于电弧与母材之间。
碳弧焊可焊接的金属主要是低碳钢和低合金钢，另外还可焊接铜和其他有色金属。便其最重要的应用是钎焊和耐磨堆焊。碳弧焊还可用来进行铸件的补焊，填充材料可采用铸铁或青铜丝。可焊的工件厚度范围和使用接头类型类似于手工电弧焊。
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