等離子弧焊（PAW）是利用鎢極與工件之間的壓縮電弧（轉移弧）或鎢極與噴嘴之間的壓縮電弧（非轉移弧）進行焊接的一種方法。利用從焊槍中噴出的等離子氣進行保護，并在其外圍補充一輔助保護氣體。該方法采用外部壓力。圖5.16給出了轉移型等離子弧焊示意圖。
等離子弧焊是紐約人Robert Gage于1957發明的（美國專利號為2806124）。等離子弧還用于切割和噴涂。等離子弧廣泛用于有色金屬的切割，在大厚度鋼板的切割方面也得到了較多的應用。等離子噴涂既可使用粉末噴涂材料，也可使用絲狀噴涂材料。
（1）工作原理
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，因為壓縮后仍導致通同樣大小的電流。這種被壓縮的電弧稱為等離子體，等離子體是物質的第四狀態。等離子有兩種類型，轉移型等離子弧和非轉移型等離子弧。非轉移型等離子弧電流通過噴嘴流到噴嘴內部的鎢極，然后再回到電源，非轉移型電弧主要用于等離子噴涂，還用于加熱非金屬部件。轉移型等離子弧的電流從工件穿過噴嘴上的小孔進入鎢極，然后再回到電源。圖5.18對兩種類型的等離子進行了比較。除了小電流的等離子弧焊外，等離子弧焊通常采用轉移型弧。
等離子弧是通過對穿過噴嘴小孔的電弧進行壓縮而產生的，高溫等離子從小孔中以很快的速度噴出。等離子弧呈近似的柱形（圖5.19），具有很大的剛直性，而不像GTAW電弧那樣具有大的發散角。當剛直性強、溫度極高的電弧指向工件時，工件表面和填充金屬迅速熔化，形成熔池。這種焊接方式類似于GTAW焊，被稱為熔入型等離子弧焊。但等離子弧熔化工件的速度比GTAW要快得多，而高溫、高速的等離子流也使等離子弧的熱效率顯著高于GTAW電弧，因此等離子弧焊的焊接速度更快、熔深更大。
等離子弧另外一種焊接方式是小孔型等離子弧焊。焊接過程中，等離子流將熔池穿透，形成小孔。在表面張力的作用下，熔池金屬沿著小孔流到熔池的尾部，電弧前移時，熔池結晶是形成焊縫。小孔法只能用于等離子弧可穿透接縫場合，也就是說只能用于單面焊雙面成型，只能用于焊接厚度為1/16~3/4in（1.6~19mm）的工件，而具體的最大可焊厚度取決于待焊工件的成分及所用的等離子氣。小孔法適合于單面焊雙面成形，既采用手工操作方式也可采用自動操作方式，目前已成功地用于焊接厚度不大于1/2in（12mm）的鋁材。
