等离子电弧比GTAW电弧具有更高的能量密度、温度和等离子流速度以及更大的熔透能力。此外，等离子弧不像GTAW电弧那样发散，几乎呈柱形。因此，与GTAW焊相比，等离子弧焊具有很多优点；1、等离子弧呈柱形，其加热区域大小与焊枪离工件的距离基本无关，因此，焊枪离工件的距离对焊缝质量的影响不像GTAW那样敏感，这对于手工操作非常有利。2、温度高、能量密度和等离子流力很大的等离子具有很强的小孔效应，适合于单面焊双面成形。等离子弧焊的热影响区小，焊缝形状非常理想。焊缝两侧的熔合线边缘接***行，降低了角变形。3、能量密度大、流速快的等离子弧具有很好的稳定性和刚直性，不易偏离它所指向的***近点，因此可进行高速焊接，而且对接头的对中要求显著降低。等离子弧焊缝窄而深，能量利用率高。由于焊接速度快，因此，其焊接生产率显著提高。等离子弧焊时，可采用与GTAW相同的填丝方式，也可采用热丝技术。热丝等离子弧焊主要用于管道焊接和表面堆焊。电流为110A的微束等离子弧焊用于超薄材料的精密焊接，焊接时需要采用精密的行走机构和高精度的工装夹具。自动等离子弧焊广泛用于飞行器、喷气式发动机及精密仪器等制造业。变极性等离子弧焊是***近才出现的一种焊接方法，通常简写为VPPA。这种方法是应航空工业的需要而开发的，主要用于焊接厚度较大的铝合金工件，特别是航天飞机的外油箱等。研究表面，缩短正极性半波的维持时间并提高反极性半波的维持时间，可提高阴极清理作用。经验表明，正极性半波维持时间为2~5ms时，需匹配15~20ms的反极性半波维持时间。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。变极性等离子弧焊需要采用特殊的电源，这种电源实际上是利用电子开关连接起来的两个电源，正极性半波和反极性半波的电流大小及维持时间均是可调的，这种波形控制可给工件提供足够强的阴极清理作用和足够大的热量。这种波形通过等离子弧焊枪的耦合而输出，在工件上形成稳定的小孔效应。美国航天飞机项目的外油箱就是利用变极性等离子弧焊焊接的。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。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。由于液态钛的密度较小，表面张力较大，利用等离子弧的小孔效应可以单道焊接厚度较大的钛及钛合金，不致发生熔池坍塌，焊缝成形良好。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。)