在高鉻焊絲中加入適當化學元素改變基體性能的方法稱為合金化，為了合金化的目的而特定在高鉻焊絲中加入含量范圍的化學元素稱為合金元素。
低合金高鉻焊絲中常用的合金元素有Si、Mn、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti、Nb、Zr、Al、Co、Cu、B、RE等。P、S、N在某些情況下也可以起合金元素的作用。不同的國家所使用的合金元素與各國的資源條件有很大的關系。美國的結構焊絲中多含Ni元素，蘇聯多含Cr元素，德國多含Cr、Mn元素，日本則多含Cr、Mn、Mo等元素。我國是礦物資源豐富的國家，富產Mn、Si、Mo、W、V、B、RE等元素。焊絲中合金元素的含量各不相同，有的高達百分之幾十，如Ni、Cr、Mn等；有的低至萬分之幾，如微量元素B等。
各種合金元素在高鉻焊絲中的作用如下：
錳（Mn）有很好的脫氧能力，能清除焊絲中的FeO，還能與S形成MnS，消除S的有害作用。這些反應產物大部分進入爐渣而被除去，小部分殘留于焊絲中成為非金屬夾雜物。因此Mn能改善鋼的品質，降低鋼的脆性，提高鋼的熱加工性能。Mn除了形成MnO和MnS作為雜質存在于焊絲中以外，在室溫下Mn能溶于鐵素體中，對鋼有一定的強化作用。
硅（Si）脫氧能力比Mn強，是主要的脫氧劑，能消除FeO夾雜對鋼的不良影響。Si能與FeO作用形成SiO2，然后進入爐渣而被排除。Si除了形成SiO2作為雜質存在于焊絲中之外，在室溫下Si大部分溶于鐵素體中，因此Si對鋼有強化作用。
碳（C）是最能提高鋼材強度的元素，但易于引起焊接淬硬及焊接裂紋，所以在保證強度的條件下，碳的加入量越少越好。低合金高鉻焊絲加入的元素有Si、Mn、Cu、Ni、Cr、Mo、V、Nb、B等，雜質元素P、S的含量要限制在較低的程度。