Krzem (Si)
Krzem jest najczęściej stosowanym pierwiastkiem odtleniającym w drucie spawalniczym. Może zapobiegać łączeniu się żelaza z tlenem i redukować FeO w stopionym jeziorku. Jednakże, gdy do odtleniania stosuje się sam krzem, powstały SiO2 ma wysoką temperaturę topnienia (około 1710 stopni), a cząstki produktu są małe, co utrudnia wypłynięcie ze stopionego jeziorka i łatwo powoduje wtrącanie się żużla do spoiny metal.
Mangan (Mn)
Działanie manganu jest podobne do działania krzemu, ale jego zdolność odtleniania jest nieco gorsza niż krzemu. Gdy do odtleniania stosuje się sam mangan, gęstość wytworzonego MnO jest stosunkowo duża (15,11 g/cm3) i nie jest łatwo wypłynąć ze stopionego basenu. Oprócz efektu odtleniania, mangan zawarty w drucie spawalniczym może również łączyć się z siarką, tworząc siarczek manganu (MnS), który jest usuwany (odsiarczanie), dzięki czemu można zmniejszyć tendencję do pęknięć na gorąco powodowanych przez siarkę. Ponieważ trudno jest usunąć produkty odtleniania, gdy do odtleniania stosuje się sam krzem i mangan. Dlatego też kombinowane odtlenianie krzemowo-manganowe jest obecnie najczęściej stosowane w celu przekształcenia powstałego związku SiO2 i MnO w krzemian (MnO·SiO2). MnO·SiO2 ma niską temperaturę topnienia (około 1270 stopnia) i niską gęstość (około 3,6 g/cm3). Może skroplić się w duże kawałki żużla w roztopionym jeziorku i wypłynąć na powierzchnię, uzyskując dobry efekt odtleniania. Mangan jest również ważnym pierwiastkiem stopowym stali i ważnym pierwiastkiem zwiększającym hartowność. Ma duży wpływ na wytrzymałość metalu spoiny. Gdy zawartość Mn jest mniejsza niż 0,05%, ciągliwość metalu spoiny jest bardzo wysoka; gdy zawartość Mn jest większa niż 3%, jest bardzo kruchy; gdy zawartość Mn wynosi=0,6 ~ 1,8%, metal spoiny ma wyższą wytrzymałość i udarność.
Siarka (S)
Siarka często występuje w stali w postaci siarczku żelaza i jest rozmieszczona sieciowo na granicy ziaren, znacznie zmniejszając w ten sposób wytrzymałość stali. Temperatura eutektyczna żelaza i siarczku żelaza jest stosunkowo niska (985 stopni). Dlatego podczas obróbki na gorąco, ponieważ temperatura początkowa obróbki wynosi zazwyczaj 1150-1200 stopnia, eutektyka żelaza i siarczku żelaza stopiła się, co prowadzi do pękania podczas obróbki. Zjawisko to to tak zwana „kruchość na gorąco siarki”. Ta właściwość siarki powoduje gorące pęknięcia stali podczas spawania. Dlatego zawartość siarki w stali jest na ogół ściśle kontrolowana. Główna różnica między zwykłą stalą węglową, stalą węglową wysokiej jakości i stalą wysokiej jakości polega na zawartości siarki i fosforu. Jak wspomniano wcześniej, mangan ma działanie odsiarczające, ponieważ mangan może tworzyć z siarką siarczek manganu (MnS) o wysokiej temperaturze topnienia (1600 stopni), który jest rozprowadzany w ziarnach w postaci granulatu. Podczas obróbki na gorąco siarczek manganu wykazuje wystarczającą plastyczność, eliminując w ten sposób szkodliwe działanie siarki. Dlatego korzystne jest utrzymanie określonej zawartości manganu w stali.
Fosfor (P)
Fosfor można całkowicie rozpuścić w ferrycie w stali. Jego wzmacniający wpływ na stal ustępuje jedynie węglowi, zwiększając wytrzymałość i twardość stali. Fosfor może poprawić odporność stali na korozję, jednocześnie znacznie zmniejszając plastyczność i wytrzymałość. Wpływ ten jest poważniejszy w niskich temperaturach, co nazywa się tendencją fosforu do zimnego klęczenia. Dlatego nie sprzyja spawaniu i zwiększa wrażliwość stali na pękanie. Jako zanieczyszczenie należy również ograniczyć zawartość fosforu w stali.
Spawana rura stalowa
