完整的焊接过程中实现了传力、传热及传质这三大方面的传递，电弧就是这三方面输入量的载体，同时反映了电弧的力、热和电三方面的特性。电弧这三个特性的稳定与否直接关系到焊缝的顺利成型及其成型质量，因此文章对等离子电弧的这三个方面的物理特性通过试验的手段进行探究。　　流体力学中，不同类型的流体，不同的流动状态对应各种状态方程均是不同的。因此，为将电弧作为流体来进行各方面的分析，文章对电弧流体的类型及其流动属性通过相应的判据进行判定，然后对电弧弧柱区的流体状态进行理论分析。首先，对常见流体的分类进行简要的介绍，从定义上对其进行大致的分类和流动属性的界定，然后通过流体动力学中的相应判定依据对电弧流体流动状态作出界定，包括:连续性与非连续性、可压缩与不可压缩、层流与紊流等。将电弧流体与普通流体进行对比，对电弧的自磁收缩作用力及存在温度梯度的高温电弧中的粒子数密度分布进行分析，得到弧柱区的流体属性及特点。　　接着文章通过实验的方式对电弧可分离性这一属性进行了介绍，并通过对电弧施加外部挠动的情况下，观察等离子电弧与TIG电弧各自的宏观形态变化，联系电弧的热力学特性，对实验过程中所出现的现象作出初步的理论推断和分析。在此基础上，文章对等离子电弧进行了力学、热学和电学方面的探究试验。首先，对复合体整体压力及复合体中的电弧等离子体射流区的压力分布进行测量，分析研究其随焊接参数的变化，各焊接参数对其分布的相互影响情况，以及对其两者之间的关系进行对比分析。其次，通过分裂阳极法和钨探针法分别对电弧电流密度进行测量，观察个焊接参数对其分布的影响及各自相互之间的影响，并给出电弧流体射流下的理论分析，与实验结果相互对照分析得出结论。再次，在分离电弧的基础上对分离式电弧中电弧等离子体射流区及导电通道区两部分进行能量测量，观察分析两部分的热量随焊接参数变化的分布情况。最后，设计实验对等离子穿孔焊接过程中的尾焰电压信号进行测量，观察电压信号随外部参数调整的变化趋势。