В ноябре 1888 года Н. Г. Славянов впервые в мире применил на практике дуговую сварку металлическим (плавящимся — в связи с чем он называл свой способ не сварка, а «электрическая отливка металлов») электродом под слоем флюса — до него применялись только угольные электроды, хотя в привилегии изобретателя дуговой сварки Бенардоса было указано: «уголь или другое проводящее вещество». В присутствии государственной комиссии он сварил коленчатый вал паровой машины в одном из цехов Пермских пушечных заводов. Для демонстрации возможностей сварочного аппарата, Николай Гаврилович, придав форму стакана, сварил восемь различных (цветных и черных) металлов и сплавов: колокольную бронзу, томпак, никель, сталь, чугун, медь, нейзильбер, бронзу. За это произведение инженерной мысли на всемирной электротехнической выставке в 1893 году в Чикаго он получил бронзовую медаль с формулировкой «За произведённую техническую революцию», а также почетную грамоту.
В металлургии Н. Г. Славянов предложил «ванный способ»: чтобы устранить утечку расплавленного основного и электродного металла, обрабатываемая деталь заключалась в формовку из кокса или кварца. Для защиты от вредного влияния атмосферы он предложил закрывать место сварки шлаком, толщина которого не препятствовала бы прохождению электрического тока. Славяновым был предложен полуавтоматический регулятор длины сварочной дуги, названный им «электрическим плавильником», который позволил использовать вместо аккумуляторной батареи динамо-машину.
«Способ электрического уплотнения металлических отливок». Славянов работал над качеством металла, необходимого для отливки стволов крупнокалиберных орудий. Внутрь болванки заливался металл, сверху, с помощью электрической дуги металл подогревался, благодаря чему газы свободно выходили наружу, позволяя металлу застывать без образования пустот внутри отливки.