Непровары и пузыри появляются в стыке в результате нарушений режима сварки, к которым следует отнести в первую очередь холодную сварку, недостаточную силу осадки и плохую регулировку реле управления процессом сварки (в машинах РСКМ реле 223). Таким образом, происхождение и характер этих дефектов одинаковы. Металл в месте дефекта имеет гладкую оплавленную поверхность. Пузыри являются внутренним дефектом и обнаружить их можно лишь при изломе рельса. Оба дефекта располагаются непосредственно в зоне шва в любой части сечения, хотя чаще всего в головке и шейке рельса. Поверхность непроваров, а иногда и пузырей бывает обычно окисленная, с наличием микротрещин у края. Последние являются, согласно данным первичного травления, результатом усадки невыделенного из шва жидкого металла.
Исследования показали, что прочность сварного стыка при наличии непроваров и пузырей резко понижается. Особенно снижаются стрелы прогибов при испытании стыков на прессе. Низкое качество стыков с непроварами и пузырями связано не только с наличием дефекта, но и с лёгкостью распространения излома по плохо уплотнённому металлу и литым включениям шва. Такие причины возникновения дефектов, как недостаточное давление осадки, не требуют пояснений, так как ясно, что в этом случае не хватает усилия, чтобы выдавить воздух и окисленный металл из зоны стыка. Подобная картина имеет место при холодной сварке. При плохой регулировке балансировочного реле в процессе оплавления возможны кратковременные перерывы движения рельса вперёд. Особенно это опасно при окончании процесса оплавления. В результате таких перерывов в расплавленную зону стыка попадает воздух и окисляет поверхность металла, что служит причиной возникновения плен непровара внутри стыка (без выхода или с выходом дефекта наружу). Пережог и шлаковые включения являются обычно результатом затяжной сварки и недостаточной осадки металла.
При этом окислившиеся участки остаются не выдавленными и служат причиной разрушения стыка, иногда тут же в губках машины.