Під час Другої світової війни Патон працював на танкобудівному заводі на Уралі. Тоді він вперше випробував метод автоматичного електрозварювання під флюсом для зварювання броні на танках. На той час цей високопродуктивний, ефективний та економний метод не використовували більше ніде. В 1960-х Інститут Патона запровадив автоматичне зварювання труб замість ручного — зміни особливо відчули працівники нафтогонів Сибіру, де робота на 40-градусному морозі була звичайною справою. Для них Патон також розробив одяг та взуття з підігрівом.

Наступною сферою для застосування технологій зварювання став космос. Успішний експеримент, проведений астронавтом корабля «Союз-6» у 1969 році, відкрив великі перспективи для ремонту металоконструкцій у відкритому космосі. А на початку 1990-х Патон винайшов абсолютно новий метод зварювання — хірургічний спосіб з'єднання м'яких тканин людського тіла. Порівняно з іншими методами хірургії під час «зварювальних» операцій зменшуються втрати крові та скорочується час хірургічного втручання. Це означає, що препаратів для наркозу потрібно значно менше. Крім того, відпадає потреба у зшивальному матеріалі, який може створювати проблеми у тілі пацієнта. Сьогодні за допомогою методу зварювання проведено більше 80 тисяч операцій у клініках України та Росії.