Các bộ phận hàn được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp hiện đại và việc lựa chọn vật liệu của chúng quyết định trực tiếp đến các tính chất cơ học và khả năng thích ứng với môi trường dịch vụ của các bộ phận. Các vật liệu khác nhau có sự khác biệt đáng kể về thành phần hóa học, cấu trúc kim loại và khả năng hàn, đòi hỏi phải có sự kết hợp chính xác dựa trên các điều kiện làm việc cụ thể để đạt được sự cân bằng giữa hiệu suất và chi phí.
Thép cacbon là vật liệu cơ bản được sử dụng phổ biến nhất cho các bộ phận hàn và có thể được chia thành thép cacbon-thấp, thép cacbon-trung bình và thép cacbon-cao theo hàm lượng cacbon. Thép-cacbon thấp có hàm lượng cacbon thấp và độ dẻo tốt nên ít bị cứng và nứt trong quá trình hàn. Quy trình đơn giản và chi phí thấp khiến nó được sử dụng rộng rãi trong khung xây dựng, kết cấu cơ khí nói chung và các tình huống tải tĩnh khác ở nhiệt độ bình thường. Thép cacbon-trung bình, do hàm lượng cacbon tăng lên nên có độ bền cao hơn nhưng khả năng hàn thấp hơn, cần phải làm nóng trước và kiểm soát nhiệt đầu vào. Nó thường được sử dụng cho các bộ phận có độ bền-trung bình như trục và phôi bánh răng. Thép cacbon cao{11}}thậm chí còn có khả năng hàn kém hơn, thường yêu cầu xử lý đặc biệt và chủ yếu được sử dụng ở những khu vực có yêu cầu nghiêm ngặt về độ cứng, chẳng hạn như sửa chữa thành phần chống mài mòn.
Thép cường độ cao-hợp kim thấp, với ưu điểm là "cường độ cao + khả năng hàn tốt" đã trở thành vật liệu cốt lõi cho các thiết bị -hạng nặng. Những loại thép này, với việc bổ sung một lượng nhỏ nguyên tố hợp kim (chẳng hạn như mangan, niobi và vanadi) vào nền có hàm lượng cacbon-cacbon thấp, sẽ cải thiện đáng kể độ bền và độ dẻo dai cũng như ít có xu hướng bị nứt nguội trong quá trình hàn. Chúng phù hợp với các bộ phận cần chịu được tải trọng cao hoặc môi trường có nhiệt độ-thấp, chẳng hạn như cầu, bình chịu áp lực và cần máy móc kỹ thuật.
Thép không gỉ được biết đến với khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và được phân loại thành các loại austenit, ferritic và martensitic theo cấu trúc vi mô của nó. Thép không gỉ Austenitic (chẳng hạn như 304 và 316) không có từ tính, có độ dẻo và độ bền cao cũng như khả năng hàn tuyệt vời và được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng chống ăn mòn-như thùng chứa hóa chất và máy móc thực phẩm. Thép không gỉ Ferritic rẻ hơn nhưng có độ dẻo dai thấp hơn một chút và phù hợp cho các bộ phận trang trí hoặc kết cấu có yêu cầu chung về khả năng chịu nhiệt và chống gỉ. Thép không gỉ Martensitic có độ bền cao nhưng dễ bị cứng khi hàn và thường được sử dụng cho các bộ phận yêu cầu độ cứng cao như dụng cụ cắt và vòng bi.
Trong số-kim loại màu, hợp kim nhôm có mật độ thấp và độ dẫn nhiệt cao, đòi hỏi các phương pháp sử dụng năng lượng tập trung (chẳng hạn như hàn hồ quang argon) và lượng nhiệt đầu vào được kiểm soát để hàn và thường được sử dụng trong các cấu trúc hàng không vũ trụ nhẹ. Hợp kim đồng có tính dẫn điện và nhiệt tuyệt vời và thường được sử dụng làm đầu nối điện, nhưng phải ngăn ngừa độ xốp và vết nứt trong quá trình hàn. Hợp kim titan nổi tiếng với độ bền đặc biệt và khả năng chống ăn mòn-cực cao và mặc dù quy trình hàn phức tạp nhưng chúng vẫn là vật liệu chính cho-thiết bị cao cấp.
Sự đa dạng của vật liệu được sử dụng trong các bộ phận có thể hàn mang lại nhiều lựa chọn cho thiết kế kỹ thuật. Chỉ bằng cách hiểu sâu sắc các đặc điểm và ranh giới áp dụng của chúng thì các hệ thống kết cấu an toàn và đáng tin cậy mới có thể được xây dựng trong nhiều lĩnh vực khác nhau.