Ogljikovo jeklo je velika družina jeklenih zlitin, ki imajo skupen legirni element ogljika skupaj z različnimi drugimi elementi, odvisno od predvidene končne uporabe jekla. Za spajanje teh materialov se uporablja več načinov izdelave, pri čemer je varjenje eden izmed bolj priljubljenih primerov. Nizkoogljično jeklo je dokaj enostavno in enostavno variti z različnimi metodami, vključno z obločnimi in zaščitnimi plini. Varjenje z visokoogljičnim jeklom je nekoliko bolj zapleteno in zahteva skrbno predgretje in hlajenje po varjenju kovine.
Izraz ogljikovo jeklo je dokaj splošen opis velike družine izdelkov iz jeklenih zlitin. Ti materiali imajo lahko številne različne legirne elemente, odvisno od njihove predvidene uporabe, vendar vsi vsebujejo ogljik v različni meri. Ena izmed pogostejših metod gradnje in izdelave konstrukcij in delov z uporabo teh materialov je varjenje ogljikovega jekla. Varjenje vključuje združitev dveh kosov kovine, da tvorita tesno zvezo z malo ali brez vrzeli med njima. Stalni spoj med obema se nato oblikuje s taljenjem kosov skupaj v ozki, osredotočeni liniji vzdolž spoja z lokalnimi visokimi temperaturami.
Vsebnost ogljika v katerem koli izdelku iz ogljikovega jekla ne narekuje le njegovih delovnih lastnosti, ampak vpliva tudi na varjenje materialov. Zaradi tega se varjenje ogljikovega jekla z visoko in nizko vsebnostjo ogljika med seboj razlikujejo v obsegu, ki ga določa skupna vsebnost ogljika v kovini. Jeklo z nizko vsebnostjo ogljika ali blago jeklo, kot je splošno znano, je najlažje varjenje in predstavlja večino varjenja ogljikovega jekla v proizvodnji in gradbeništvu. Mehko jeklo je mogoče variti z običajnim obločnim varjenjem, oksi-acetilenskim varjenjem ali enim od postopkov obločnega varjenja z zaščitnim plinom.
Obločno ali palično varjenje je ena od dveh najpogostejših metod varjenja nizkoogljičnih jekel. Stroji za obločno varjenje proizvajajo visok električni tok, ki teče skozi par kablov, pritrjenih na napetostne in ozemljitvene sponke na stroju. Kabel pod napetostjo ima na koncu vzmetno objemko, v katero je vpeta elektroda, prekrita s pretokom. Ozemljitveni kabel je pritrjen na kovinske obdelovance z drugo objemko. Ko se elektroda približa kovini, se tok zavije na kovino in ustvari močno osredotočeno, lokalizirano območje intenzivne toplote.
Ta toplota topi kovinske obdelovance na mestu zvara skupaj z elektrodo in fluksom, taljeni bazen pa preprečuje oksidacijsko kontaminacijo zvara. Druga pogosta metoda varjenja nizkoogljičnega jekla je plinsko obločno varjenje ali MIG. Ta postopek deluje na podoben način kot obločno varjenje, le da je elektroda neprekinjena žična nit, ki jo varilni stroj dovaja do mesta varjenja. Stalni tok plina argona ali mešanice argona/helija je usmerjen na zvarno točko, ki ščiti varilni bazen pred kontaminacijo. Plinsko volframovo obločno varjenje ali TIG in oksi-acetilensko varjenje sta manj pogosto uporabljeni metodi varjenja z nizko vsebnostjo ogljika.
Jeklo z visoko vsebnostjo ogljika je uporabno zaradi svoje trdote, kar je značilnost, ki otežuje varjenje kot blago jeklo, saj se zaradi segrevanja kovina zmehča. Čeprav se za varjenje visokoogljičnega jekla uporabljajo enake metode varjenja ogljikovega jekla, se priprava in obdelava po varjenju razlikujeta. Da bi preprečili zmehčanje jekla med varjenjem, se deli običajno predhodno segrejejo in nadzorovano ohladijo po varjenju. Obseg tega postopka predgrevanja in hlajenja narekuje skupna vsebnost ogljika v jeklu.