Атомно-водородная сварка разработана в США в 1925 году. При этом способе сварки применяется дуга косвенного действия, которая горит между двумя вольфрамовыми электродами, установленными в специальной сварочной горелке. В горелку подается чистый водород, который в столбе дуги нагревается до высокой температуры и диссоциирует на атомарный водород с поглощением энергии дуги. У поверхности свариваемого металла происходит обратная реакция соединения атомарного водорода в молекулярный с выделением тепловой энергии. Зона сварки нагревается пламенем водорода, поэтому нагрев здесь более мягкий, чем при дуговой сварке, температура пламени – 3700…4000°С. по характеру нагрева зоны сварки этот способ сварки занимает промежуточное положение между дуговой и газовой сваркой. В горелке применяется дуга значительной длины, для ее питания требуется напряжение 250…300 В, используется переменный ток.
Водород не только защищает зону сварки от воздуха, но и восстанавливает окислы некоторых металлов, что повышает качество сварки. Сварка в основном ведется без присадочного материала соединений встык без зазора и встык с отбортовкой. Этот способ сварки не рекомендуется применять для металлов, интенсивно растворяющих водород (меди, никеля и др.).
В настоящее время атомно-водородная почти не применяется, ее вытеснила более безопасная и универсальная аргонодуговая сварка.