Горелки делятся по применению на ручные и автоматические, по системе охлаждения — на горелки с естественным и водяным охлаждением.
Для закрепления вольфрамового электрода и токоподвода к нему чаще всего применяются цанговые зажимы, с цангами, вынимающимися либо в сторону дуги, либо в противоположном направлении. Существуют также и бесцанговые конструкции, например с винтовым поджимом вольфрамового электрода. Такая конструкция более проста, не нуждается в сменных цангах, но не обеспечивает достаточной надежности токоподвода.
Эффективность газовой защиты сварочной ванны во многом зависит от аэродинамических свойств проточной части сопла горелки. Наиболее широкое применение нашли сопла, имеющие коническую камеру на входе газа и цилиндрический канал на выходе. Длина начального участка газовой струи, осуществляющего защитные функции, для такой конструкции сопла приблизительно равна внутреннему диаметру цилиндрического канала. Это позволяет производить сварку при выдвижении вольфрамового электрода из сопла на расстояние 4—10 мм.
В большинстве конструкций горелок газ вводится в сопло через 8—16 каналов диаметром 1—2 мм. Защитные свойства газового потока улучшаются при вводе газа в сопло через сетчатые пористые мелкоячеистые фильтры.
Ориентировочная зависимость между внутренним диаметром цилиндрической части сопла и сварочным током приведена ниже:
| Сварочный ток, А. | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 |
| Диаметр сопла, мм | 6—8 | 10—12 | 14—16 | 18—20 | 20—22 |
Конструктивное исполнение сопла горелки зависит от удобства выполнения швов в труднодоступных местах, глубоких разделках. Так, при сварке листов металлов толщиной свыше 20 мм без разделки кромок, собранных с щелевым зазором, применяются горелки, сопла которых вводятся в щелевой зазор и располагаются непосредственно над сварочной ванной. При сварке высокоактивных металлов, таких, как титан, цирконий, или в случае работы на открытых площадках при наличии сквозняков на сопла дополнительно устанавливаются защитные приставки или камеры. Качественная газовая защита в них создается надежными местными сопротивлениями движения газа по всему периметру, например в виде шторок, исключающих засасывание воздуха в защищаемое пространство.
На неплавящемся электроде выделяется значительное количество теплоты. Отвод ее может осуществляться либо непосредственно корпусом горелки, либо с помощью специального теплоносителя, чаще всего воды. Иногда горелку охлаждают защитным газом.
По конструкции горелка для ручной сварки должна быть легкой и удобной, в том числе и для сварки в труднодоступных местах. В частности, она должна иметь рукоятку (держатель); место закрепления вольфрама часто соединяют с рукояткой поворотной (гибкой) связью, позволяющей изменять угол между вольфрамовым электродом и рукояткой. Горелки для ручной сварки выпускаются на токи до 500 А и, как правило, имеют водяное охлаждение. Горелки с естественным воздушным охлаждением применяются в специальных случаях, например для сварки в монтажных условиях на токах до 150 А.
Горелка состоит из корпуса, рукоятки, соединительных проводов и шлангов. В рукоятке смонтирована кнопка для включения и выключения процесса сварки. Корпус и рукоятка соединены шарнирно, что позволяет изменять угол между ними для удобства в работе при сварке в труднодоступных местах. Для большей гибкости сварочный кабель разделен на две параллельные ветви, каждая из которых заключена в резиновую трубку. Корпус горелки, сопло и обе ветви сварочного кабеля охлаждаются проточной водой. Сопла выполнены из меди и устанавливаются на корпусе через резиновые манжеты.