等离子弧焊和GTAW焊在很多方面是十分类似的，参见图5.17.如果钨极与工件之间的电弧被压缩或断面面积减小，则其温度上升，因为压缩后仍导致通同样大小的电流。这种被压缩的电弧称为等离子体，等离子体是物质的第四状态。等离子有两种类型，转移型等离子弧和非转移型等离子弧。等离子弧焊适于焊接薄板，不开坡口，背面不加衬垫，单面焊一次能焊透的金属板材的厚度。非转移型等离子弧电流通过喷嘴流到喷嘴内部的钨极，然后再回到电源，非转移型电弧主要用于等离子喷涂，还用于加热非金属部件。转移型等离子弧的电流从工件穿过喷嘴上的小孔进入钨极，然后再回到电源。图5.18对两种类型的等离子进行了比较。除了小电流的等离子弧焊外，等离子弧焊通常采用转移型弧。
手工等离子弧焊可全位置焊接，自动等离子弧焊通常是在平焊和横焊位置上进行焊接。采用脉冲电流时可进行全位置焊接。等离子弧焊适于焊接薄板，不开坡口，背面不加衬垫，单面焊一次能焊透的金属板材的厚度。
等离子弧焊接的主要优点是可进行单面焊双面成形的焊接，特别适用于背面可达性不好的结构。小电流时电弧稳定，焊缝质量好。这种方法有利于熔池的保持，适合于空间位置的焊接，可采用与脉冲GTAW同样的控制系统。等离子弧焊可焊接厚度0.01mm的金属薄片厚度超过8mm的金属，从经济上考虑不宜用等离子弧焊。通常是质量要求较高的厚板，并要求单面焊反面成形的封底焊缝的焊接采用。
对焊接结果进行的拉伸和冷弯试验结果表明，拉伸试样从焊缝处韧性断裂，抗拉强度达到要求;弯曲试验中无论面弯还是背弯，受拉面无任何缺陷。对焊缝及热影响区进行显微硬度测定，表明没有产生硬化现象。一般钨极氲弧焊能焊接的大多数金属，均可用等离子弧焊接，如碳钢、低合金钢、不锈钢、铝及铝合金、铜及其合金、镍及其合金、钛及其合金等，主要用于航天航空、核能、电子、石油化工、机械及其他工业部门中。对焊接试样进行晶间腐蚀试验，在微沸的***-***铜溶液中煮16小时后弯曲180°，在弯曲外表面未产生裂纹，腐蚀试验后未发现晶间腐蚀现象。另将试样放在氯化高铁、盐酸和水溶液中浸蚀，利用金相显微镜和图像分析系统检测焊缝及热影响区的金相***，可以看到，焊缝区***为奥氏体 颗粒状析出物，未观察到δ-铁素体。热影响区宽度约为1.4mm。
