等離子弧焊和GTAW焊在很多方面是十分類似的，參見圖5.17.如果鎢極與工件之間的電弧被壓縮或斷面面積減小，則其溫度上升，因?yàn)閴嚎s后仍導(dǎo)致通同樣大小的電流。這種被壓縮的電弧稱為等離子體，等離子體是物質(zhì)的第四狀態(tài)。等離子有兩種類型，轉(zhuǎn)移型等離子弧和非轉(zhuǎn)移型等離子弧。等離子弧焊適于焊接薄板，不開坡口，背面不加襯墊，單面焊一次能焊透的金屬板材的厚度。非轉(zhuǎn)移型等離子弧電流通過噴嘴流到噴嘴內(nèi)部的鎢極，然后再回到電源，非轉(zhuǎn)移型電弧主要用于等離子噴涂，還用于加熱非金屬部件。轉(zhuǎn)移型等離子弧的電流從工件穿過噴嘴上的小孔進(jìn)入鎢極，然后再回到電源。圖5.18對(duì)兩種類型的等離子進(jìn)行了比較。除了小電流的等離子弧焊外，等離子弧焊通常采用轉(zhuǎn)移型弧。

 手工等離子弧焊可全位置焊接，自動(dòng)等離子弧焊通常是在平焊和橫焊位置上進(jìn)行焊接。采用脈沖電流時(shí)可進(jìn)行全位置焊接。等離子弧焊適于焊接薄板，不開坡口，背面不加襯墊，單面焊一次能焊透的金屬板材的厚度。

   等離子弧焊接的主要優(yōu)點(diǎn)是可進(jìn)行單面焊雙面成形的焊接，特別適用于背面可達(dá)性不好的結(jié)構(gòu)。小電流時(shí)電弧穩(wěn)定，焊縫質(zhì)量好。這種方法有利于熔池的保持，適合于空間位置的焊接，可采用與脈沖GTAW同樣的控制系統(tǒng)。等離子弧焊可焊接厚度0.01mm的金屬薄片厚度超過8mm的金屬，從經(jīng)濟(jì)上考慮不宜用等離子弧焊。通常是質(zhì)量要求較高的厚板，并要求單面焊反面成形的封底焊縫的焊接采用。

對(duì)焊接結(jié)果進(jìn)行的拉伸和冷彎試驗(yàn)結(jié)果表明，拉伸試樣從焊縫處韌性斷裂，抗拉強(qiáng)度達(dá)到要求;彎曲試驗(yàn)中無論面彎還是背彎，受拉面無任何缺陷。對(duì)焊縫及熱影響區(qū)進(jìn)行顯微硬度測定，表明沒有產(chǎn)生硬化現(xiàn)象。一般鎢極氳弧焊能焊接的大多數(shù)金屬，均可用等離子弧焊接，如碳鋼、低合金鋼、不銹鋼、鋁及鋁合金、銅及其合金、鎳及其合金、鈦及其合金等，主要用于航天航空、核能、電子、石油化工、機(jī)械及其他工業(yè)部門中。對(duì)焊接試樣進(jìn)行晶間腐蝕試驗(yàn)，在微沸的硫酸-硫酸銅溶液中煮16小時(shí)后彎曲180°，在彎曲外表面未產(chǎn)生裂紋，腐蝕試驗(yàn)后未發(fā)現(xiàn)晶間腐蝕現(xiàn)象。另將試樣放在氯化高鐵、鹽酸和水溶液中浸蝕，利用金相顯微鏡和圖像分析系統(tǒng)檢測焊縫及熱影響區(qū)的金相組織，可以看到，焊縫區(qū)組織為奧氏體+顆粒狀析出物，未觀察到δ-鐵素體。熱影響區(qū)寬度約為1.4mm。