Содержание газов в металле по длине шва неравномерное: максимум приходится на участки с неустановившимся режимом, то есть начальный и конечный. В процессе нескольких исследований установлено, что в кратерной зоне происходит увеличение содержания кислорода и водорода, а не азота. Содержание азота при этом остается на уровне металла шва, наплавленного в установившемся режиме. Ответственными за образование кратерной пористости являются водород и кислород, а роль азота сводится лишь к увеличению скрытого парциального давления общей суммы газов. Это проявляется в тех случаях, когда обрыву дуги предшествует ее кратковременное удлинение.

Особый интерес представляет распределение водорода по длине шва. Если содержание азота и кислорода на участках шва с установившимся режимом остается постоянным, то количество остаточного водорода изменяется. Дело в том, что растворенный в металле водород условно подразделяют на две фракции: диффузионно-подвижный и остаточный. Диффузионно-подвижный водород способен перемещаться в твердом металле по причине небольших размеров атома. Для описания процессов диффузии в реальных металлах при сварке, т. е. в условиях неравномерно нагретого металла и сварочных напряжений, применяют термодинамическую теорию диффузии. Ее основой является термодинамика необратимых процессов и, в частности, феноменологические уравнения теории Онзагера, из которых следует, что движущей силой диффузии водорода является не градиент концентрации, а градиент химического потенциала.

Проведенные исследования подтверждают факт неравномерного распределения газов по длине шва. Установлено, что в начальной части шва на участке с неустановившимся режимом (длиной 6-8 мм) содержание азота, кислорода и водорода повышенное по сравнению с участками, сваренными в установившемся режиме. Общее содержание этих газов часто является причиной образования «стартовых» пор. В кратерной зоне содержится повышенное количество водорода и кислорода по сравнению с участком, сваренным в установившемся режиме.