La soldadura por arco de plasma (PAW) se desarrolló en 1964 como método para mejorar el control del proceso de soldadura por arco. La PAW proporciona un nivel avanzado de control y precisión utilizando equipos automatizados para producir soldaduras de alta calidad en aplicaciones en miniatura y de precisión. Además, la PAW es igualmente adecuada para la operación manual y puede ser realizada por una persona con conocimientos similares a los de la GTAW.

En la antorcha de soldadura por plasma, un electrodo de tungsteno no consumible se encuentra dentro de una boquilla de cobre de calibre fino. Se inicia un arco piloto entre el electrodo de la antorcha y la punta de la boquilla. Este arco se transfiere entonces al metal que se está soldando.

Al forzar el gas de plasma y el arco a través de un orificio estrecho, la antorcha proporciona una alta concentración de calor en un área pequeña. El proceso de plasma produce soldaduras de una calidad excepcional.

El gas de plasma suele ser argón. La antorcha también utiliza un gas secundario, como argón/helio o argón/nitrógeno, que ayuda a proteger el charco de soldadura fundido y a minimizar la oxidación de la soldadura.

Al igual que el GTAW, el proceso PAW puede utilizarse para soldar la mayoría de los metales comerciales, y puede utilizarse para una amplia variedad de espesores de metal. En materiales finos, desde láminas hasta 1 ⁄8 pulgadas, el proceso es deseable debido al bajo aporte de calor. El proceso proporciona una entrada de calor relativamente constante porque las variaciones de la longitud del arco no son muy críticas. En espesores de material superiores a 1 ⁄8 pulgadas y utilizando equipos automatizados, a menudo se utiliza una técnica de ojo de cerradura para producir soldaduras de penetración completa de un solo paso. En la técnica de ojo de cerradura, el plasma penetra completamente en la pieza de trabajo. El metal de soldadura fundido fluye hacia la parte posterior del ojo de la cerradura y se solidifica a medida que la antorcha avanza. Las soldaduras de alta calidad producidas se caracterizan por una penetración profunda y estrecha y una cara de soldadura pequeña.

Cuando el PAW se realiza manualmente, el proceso requiere un alto grado de conocimientos de soldadura, similar al requerido para el GTAW. Sin embargo, el equipo es más complejo y requiere un alto grado de conocimientos para su configuración y uso. El equipo necesario para PAW incluye una máquina de soldar, un sistema especial de control del arco de plasma, la antorcha de soldadura por plasma (refrigerada por agua), la fuente de plasma y el gas de protección, y el material de relleno, cuando sea necesario. Debido al coste asociado a este equipo, este proceso es muy limitado fuera de las instalaciones de fabricación.