PTA堆焊是以氩等离子弧为高温热源，合金粉末为填充金属的表面包覆(堆焊)方法。
使用等离子弧焊枪(或喷枪,等离子弧发生器),在阴极和水冷铜喷嘴、或阴极和工件之间,使气体电离形成电弧,电弧通过孔径较小的喷嘴孔,弧柱的直径限制,压缩通道冷却壁的作用下,产生热收缩效应,机械压缩效应,自磁压缩效应,使电弧柱被强行压缩，使电弧向电弧“压缩”，称为等离子弧。电弧压缩后，与自由电弧相比，会产生较大的变化。需要强调的是，电弧柱直径变薄，明显提高了电弧柱的电流密度，气体电离非常充分。因此，该电弧具有高温、能量集中、电弧稳定、可控性好等特点。等离子弧焊枪产生的等离子弧可分为不转移电弧(阴极与喷管之间的电弧)和转移电弧(阴极与工件之间的电弧)。等离子弧堆焊的主要热源是转移等离子弧。
采用联合PTA堆焊时，一般采用两台独立的直流弧焊机作为电源，分别提供不转弧和转弧。两个电源的负极通过水缆并联在火炬的钨液面(阴极)上。所述非电弧电源的正极通过水缆与焊枪喷嘴连接。电弧电源的正极连接到工件上。循环冷却水通过水缆输送到焊枪、冷却喷嘴和电极。氩气通过电磁阀和流量调节器进入火炬。当非电弧电源接通时，电极与喷嘴之间产生高频火花点燃非传递电弧。电弧接通后，利用钨极与工件之间非电弧引起的导电通道点燃电弧。电弧转移点火后，可保留或切断非电弧转移。电弧转移产生的热量主要用于在工件表面产生熔池和合金粉末。合金粉末按要求连续供应，由粉末气流送入焊枪，吹入电弧。粉末在电弧柱中预热，进入熔融或半熔融状态，进入熔池，完全熔化，排出气体和炉渣。通过调节传递电弧电流来控制熔融合金粉末和热量传递到工件上，使合金与工件表面融合。随着焊枪与工件的相对运动，合金池逐渐凝固，工件上获得所需的合金堆焊层。
