Фамилия Ковальченков — наглядный пример того, как украинская основа обрастает русским суффиксом. Корень здесь — «коваль», что по-украински и по-белорусски означает кузнеца (в русском языке этому слову соответствует «коваль» как диалектный вариант, но основным было «кузнец»). То есть в основе лежит профессиональное прозвище Коваль, которое давали человеку, работавшему с металлом. Кузнечное ремесло было повсеместным и уважаемым, поэтому фамилии от этого корня — одни из самых распространённых у восточных славян: Ковалёв, Коваль, Коваленко, Ковальчук.

Ковальченков отличается от них двойным суффиксом. Сначала к основе Коваль добавили украинский уменьшительный или патронимический суффикс -ченко (Ковальченко — буквально «маленький Коваль» или «сын Коваля»). А затем, когда носитель такой фамилии оказывался в русской языковой среде, к ней прирастили ещё и русский суффикс -ов, чтобы образовать притяжательную форму: «чей? — Ковальченков». Так часто поступали при переписях населения в XIX веке на южных и юго-западных территориях Российской империи (современные Украина, Белгородская, Воронежская, Курская области), где смешивались украинская и русская антропонимические традиции.

Получается, что Ковальченков — это «внук кузнеца» или «потомок того, кого звали Ковальченко». Фамилия указывает на род занятий предка в третьем поколении: прадед был кузнецом, его сына или младшего родственника называли Ковальченко, а внук уже получил фамилию по отцу — Ковальченков. В отличие от простого Ковалёва, где связь с ремеслом прямая, здесь видна история миграции и языкового контакта: украинская фамилия обрусела на письме, но сохранила свой исходный «ковальский» корень.

Встречается фамилия относительно редко, сосредоточена в основном в чернозёмной полосе России и в восточных областях Украины. Известных носителей, оставивших заметный след в истории, мало, что типично для фамилий, образованных от ремесленных прозвищ с двойным суффиксом — они редко попадали в дворянские родословные книги.