等離子弧是一種特殊形式的電弧。它是借助于等離子弧焊槍的噴嘴等外部拘束條件使電弧受到壓縮，弧柱橫斷面受到限制，使弧柱的溫度、能量密度得到提高，氣體介質(zhì)的電離更加充分，等離子流速也顯著增大。這種將陰極和陽極之間的自由電弧壓縮成高溫、高電離度、高能量密度及高焰流速度的電弧即為等離子弧。利用等離子弧作為熱源可以用于焊接、切割、噴涂及堆焊等。

等離子弧是一種壓縮電弧，目前廣泛采用的壓縮電弧的方法類似于鎢極氬弧焊的焊槍，但其電極縮入到噴嘴內(nèi)部，電弧在電極與焊件之間產(chǎn)生，電弧通過水冷噴嘴的內(nèi)腔及其狹小的孔道，受到強(qiáng)烈的壓縮，弧柱截面縮小，電流密度增加，能量密度提高，電弧溫度急劇上升，電弧介質(zhì)的電離度劇增，在弧柱中心部分接近完全電離，形成極明亮的細(xì)柱狀的等離子弧。

這種高溫、高電離度、高能量密度及高焰流速度的等離子弧的獲得，是以下三種壓縮作用的結(jié)果。

1.機(jī)械壓縮效應(yīng)

噴嘴孔徑限制了弧柱截面積，使其不能自由擴(kuò)大，電弧受到壓縮，這種拘束作用稱為機(jī)械壓縮效應(yīng)。

2.熱收縮效應(yīng)

氣體介質(zhì)不斷地以一定的速度和流量流過水冷噴嘴，使靠近噴嘴內(nèi)壁的氣體受到強(qiáng)烈的冷卻作用，弧柱周圍的溫度和電離度迅速下降，在弧柱周圍靠近噴嘴孔內(nèi)壁產(chǎn)生一層電離度趨近于零的冷氣膜，迫使電流集中到弧柱中心的高溫、高電離度區(qū)域，從而使弧柱導(dǎo)電橫截面進(jìn)一步減小，電流密度進(jìn)一步提高。對(duì)電弧的這種壓縮作用，稱為電弧的熱收縮效應(yīng)。

3.電磁壓縮效應(yīng)

電弧導(dǎo)電可看作是一束平行而同方向的電流線根據(jù)電工學(xué)原理可知，當(dāng)平行導(dǎo)線通過方向相同的電流時(shí)，則產(chǎn)生相互間的電磁吸引力，使電弧受到壓縮，這種現(xiàn)象稱為電磁壓縮效應(yīng)。電流或電流密度越大，這種電磁壓縮效應(yīng)也越強(qiáng)。等離子弧弧柱在受到機(jī)械壓縮和熱壓縮作用下，電流密度明顯增大，而電磁壓縮效應(yīng)又使弧柱的電流密度和收縮效應(yīng)進(jìn)一步提高。