电弧焊作为焊接技术中最早出现的焊接方法，因其适应性强等特点在焊接领域内被广泛应用。传统TIG电弧具有良好的电弧稳定性，但其能量密度低，导致了其焊接熔深浅、焊接效率低。与TIG电弧相比，等离子弧因其特有的“三大压缩作用”，在电弧能量密度和穿透力方面有着显著的提高，但在焊接过程中易于出现“小孔失稳现象”，使焊接工艺区间变窄。作为电能向热能转换的载体，焊接电弧的性质及状态对焊接质量有着显著的影响。提升传统电弧的能量密度和穿透能力，改善传统焊接电弧的热源分布和“热、力”物理属性，实现焊接电弧“热、力”输出在工件端的可控，成为了亟待解决的问题。　　本文引入环境压力这一外界变量，研究低压条件对焊接电弧的影响，主要包括两方面:　　一是从整体负压条件入手，探讨整体的低压条件对焊接等离子弧的作用机理，文章首先对等离子弧的流动状态进行了分析，探讨了低压条件下喷嘴内部至喷嘴出口截面区域内电弧粒子的运动状态;利用高速摄像手段观察了低压条件下焊接等离子弧的宏观形态，通过自制的水冷铜阳极电弧力测试装置获得了电弧压力的径向分布，并绘制了低压条件下等离子弧的静特性曲线。研究结果表明，在实验设定的压力范围内，低压条件下等离子弧的静特性曲线与常压条件相近，与常压条件相比，低压条件下等离子弧的尾焰显著增长，电弧压力随着环境压力的降低而增高，显著高于常压环境。然后，结合对等离子弧流动状态、低压条件下电弧粒子运动和电弧压力的理论分析，合理的解释了低压条件下等离子弧的变化规律。　　二是从局部负压条件入手，基于减量调控思路，提出了一种新型空心钨极中心负压电弧热源，搭建了空心钨极中心负压电弧焊接装置，系统的阐述了其构成和实验方法。进行了空心钨极中心负压电弧焊接试验，获得空心钨极中心负压电弧的静特性，通过高速摄像机观测了空心钨极中心负压电弧的变化形态，进行了定点焊接烧蚀实验，分析了焊接接头的宏观形貌及微观组织。研究结果表明，与传统的TIG电弧相比，空心钨极中心负压电弧的弧柱截面沿径向向内收缩，电弧形态呈现拘束效应。焊接接头的熔宽变窄、熔深显著增加，热影响区范围小，具有更好的成形系数;空心钨极的尖端呈现白炽状态，钨极的放电效率得到提高，加速了钨极的热电子发射。