В реакционной зоне при электродуговой сварке в общем случае взаимодействуют 3 фазы: расплавленный металл, шлак и газообразная атмосфера дуги. Принципиально возможен массообмен между любой парой этих трех фаз. Однако в зависимости от способа сварки и типа реакции доминирующее значение может приобретать взаимодействие между какими-то определенными двумя фазами. Так, при газоэлектрической сварке наибольшее развитие, несомненно, получают процессы обмена между металлом и газовой средой; для ручной дуговой сварки покрытыми электродами характерны в большей мере процессы между металлом и шлаком, хотя реакции на границах газ — металл и газ — шлак также имеют существенное значение. В условиях сварки под флюсом, по мнению большинства исследователей, для многих процессов преобладающее значение в массопередаче имеет обмен между металлом и шлаком. Вместе с тем, высказывались мнения и о том, что в условиях дуговой сварки наиболее вероятными являются процессы обмена с газовой фазой на границах газ — металл и газ — шлак. Для решения этого дискуссионного вопроса была выполнена серия экспериментов, основанных на следующих предпосылках:
1. Если переход какого-либо элемента из флюса в металл происходит не прямым обменом между ними, а, главным образом, через газовую фазу, то искусственное устранение контакта между металлом и шлаком (при соблюдении постоянства всех прочих условий) не должно существенно отразиться на результатах процесса (химическом составе металла).
2. Насыщение металла парами и ионами указанного элемента должно наблюдаться в определенной мере как в сварочной ванне, так и в формирующихся электродных каплях.
3. Путем защиты жидкого металла капель от контакта с расплавленным флюсом и сопоставления их химического состава с составом при наплавке в обычных условиях, можно оценить роль процессов обмена на границе металл — шлак и металл — газовая фаза.