等离子弧喷焊（PTA）是一种热喷焊工艺。所用的设备与等离子弧喷涂相同，与等离子弧喷涂不同的是，等离子弧喷焊的熔敷金属和母材金属发生熔合。图5.23示出了等离子弧喷焊示意图，喷焊层厚度明显大于喷涂层厚度。喷焊后没有任何熔渣，熔敷层平滑均匀，致密度达到100%，而且与工件之间具有良好的冶金结合，采用单层焊就可保证很低的稀释率。等离子弧喷涂通常采用粉末状喷焊材料，因为所用的喷焊材料通常是高硬度的合金，不能拉拔成丝状。这种方法常用来在工件表面喷焊耐磨层。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。等离子弧喷焊层的厚度和形状均容易控制，单道喷焊就可喷出1/20~3/16in（1.25~4.75mm）厚的涂覆层。喷焊层用于装配精度要求很高的工件时，其表面必须进行预先打磨。等离子弧是通过对穿过喷嘴小孔的电弧进行压缩而产生的，高温等离子从小孔中以很快的速度喷出。等离子弧呈近似的柱形（图5.19），具有很大的刚直性，而不像GTAW电弧那样具有大的发散角。当刚直性强、温度极高的电弧指向工件时，工件表面和填充金属迅速熔化，形成熔池。这种焊接方式类似于GTAW焊，被称为熔入型等离子弧焊。脉冲电流用于增大熔深，而基值电流用来凝固焊缝，并冷却钨极和喷嘴。但等离子弧熔化工件的速度比GTAW要快得多，而高温、高速的等离子流也使等离子弧的热效率显著高于GTAW电弧，因此等离子弧焊的焊接速度更快、熔深更大。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。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。超薄壁管子的微束等离子弧焊超薄壁管在工业生产中有着广泛的应用，可用来制造金属软管、波纹管、热交换器的换热管、仪器仪表的谐振筒等，有时是在高温高压、振动和交变载荷下用来输送各种腐蚀性介质。热影响区宽度约为1.4mm。)