焊接化學冶金過程始于耐磨藥芯焊絲的起弧熔化，經熔滴過渡，最后到達熔池中，因此具有階段性的特征，但又是相互銜接的連續過程。以手工電弧焊為例，耐磨藥芯焊絲焊接冶金化學反應大概分為以下三個反應區，即藥皮反應區、熔滴反應區和熔池反應區。
（1）藥皮反應區：藥皮反應區的溫度從120℃至藥皮熔點。在該區內的主要物化反應有：水分的蒸發、某些物質的分解和鐵合金的氧化。藥皮中的高價氧化物及碳酸鹽（如碳酸鈣）分解產生大量氣體，主要為二氧化碳和氧氣，同時也使電弧氣氛的氧化性增強。藥皮的加熱階段是焊接化學冶金的準備階段。
（2）熔滴反應區：從熔滴形成、長大到過渡至熔池中都屬于熔滴反應區。在這一階段內，反應溫度高（接近焊芯沸點，約為2500℃），熔滴金屬與氣體和熔渣的接觸面積大，且與熔渣發生強烈的混合。各相之間反應時間短，但卻是耐磨藥芯焊絲冶金反應最劇烈的階段。在熔滴反應區進行的主要物化反應有：氣體的分解和溶解、金屬的蒸發、金屬及其合金成分的氧化和還原，以及焊縫金屬的合金化等。
（3）熔池反應區：該反應區與熔池反應區相比，平均溫度要低些，約為1200-1900℃，反應比表面積較小，約為3-130cm2/kg，反應時間稍長。熔池的突出特點之一是溫度分布極不均勻，因此在耐磨藥芯焊絲熔池的前部和后補反應可以同時向相反的方向進行。