文献中介绍了手工粉末等离子弧表面堆焊和修复技术，以及移动装置和使用的各种消耗材料。现有的逆变电源带有TIG焊接用的高频点火装置，通过控制台还可至少提供130A的焊接电流。堆焊层厚度可以设定在0.3～2mm的范围内，可以最高1.5kg/h的熔敷速率进行表面堆焊。
在几何形状简单的母体材料上进行粉末等离子弧焊的表面处理，可以产生复杂耐磨的模具元素，所需的后续加工很少。
这种新研制的粉末等离子弧表面堆焊装置，主要用于矿山铲斗预切削刀具的表面硬化，使用不同的消耗材料和焊接参数进行了表面硬化堆焊。除了WC3.9＋40NiSi3B2消耗材料外（一种含碳化钨的粉末作为硬化材料，基体与黄铜钎料的相似），还使用了各种其他合金（还含有球化处理的碳化物）。在这研究中，使用Hardworth－ZIS机器在实验室进行了耐磨试验。几种合金的耐磨强度甚至要好于WCo=12％的粉末冶金硬质合金。
对于在铁基底材料的表面进行硬金属合金的等离子弧表面堆焊时，可以通过在工作气体中加入氮而改进涂层的耐磨特性，从而获得氮化，形成混合晶体结构和使晶粒细化。尤其是涂层的特性依赖于过渡的和等离子气体中的氮含量。
另外，在SUJ2基体上（一种耐磨轴承钢，其成分为：Wc＝0.95％～1.10％，WSi＝0.15％～0.35％，WMn＞50％，Wp=0.025％，Ws=0.025％，WCr＝l.30％～1.6％，WMo＞0.08％，WNi＞0.25％和WCu＞0.25％）进行粉末等离子弧堆焊，制造耐磨的金属间镍钛合金结构。堆焊层结构的耐磨特性是通过Okoshi型的改型设备建立的。对堆焊层结构的研究不仅是为了确定工艺条件对形成金属间化合物（NiTi、TiFe和TiFe2）的影响，而且是为了评价该工艺是否适合用于制造耐磨的表面结构。
同时还对零件进行粉末等离子弧堆焊后产生的变形和残留应力的原因、控制技术和影响因素进行了广泛的定量分析和研究，可以使用开发的有限元计算模型，来分析和预先确定复合材料零件的焊接产生的变形和残余应力。这种零件是在高强度材料上进行了不对称的大剂量表面堆焊，因而承受了很大的应力。通过计算法和试验法，研究了在制造这种零件过程中对焊接变形和残留应力的形成和各种影响因素。
应用实例表明，通过表面堆焊，可以经济有效地制造具有不同特性的零部件。