Gaz de protection pour le soudage TIG

Le gaz de protection est l'un des paramètres clés du processus de soudage TIG. Nous savons que le gaz de protection est principalement constitué d'argon et de CO2 utilisés dans le soudage TIG. Dans de nombreuses applications, l'O2, l'H₂, l'He ou le N₂ peuvent être ajoutés pour améliorer la qualité du soudage. Outre l'argon, l'hélium ou un mélange d'argon et d'hélium peuvent être utilisés comme gaz de protection pour le soudage TIG. Aujourd'hui, nous allons présenter les performances de soudage de ce gaz.

Hélium (He)

Le soudage à l'arc permet de souder presque tous les matériaux métalliques.

1) Il a un potentiel d'ionisation élevé, ce qui rend l'amorçage de l'arc difficile et a une mauvaise performance d'amorçage de l'arc pendant le soudage.

2) La conductivité thermique de l'hélium est près de 8,8 fois supérieure à celle de l'argon, de sorte que la colonne d'arc perd davantage de chaleur vers l'extérieur. Dans les mêmes conditions de courant de soudage et de longueur d'arc, la tension de l'arc à l'hélium est beaucoup plus élevée que celle de l'arc à l'argon, de sorte que l'arc a une plus grande puissance et que davantage de chaleur est transférée à la pièce. En même temps, l'hélium gazeux a un bon effet de refroidissement, et la densité d'énergie élevée, la colonne d'arc est mince et concentrée, ce qui permet à la pièce d'avoir une grande profondeur de fusion.

3) La densité de l'He est faible, seulement 0,14 fois celle de l'air et 0,1 fois celle de l'argon. Par conséquent, la zone de soudage doit être protégée efficacement, car son débit est beaucoup plus important que celui de l'argon.

4) L'hélium est plus coûteux que l'argon, il est moins consommé et il est principalement utilisé dans des situations particulières telles que le soudage de barres de refroidissement de réacteurs nucléaires ou de plaques d'alliage d'aluminium épaisses.

Gaz mixte

Sur la base d'un gaz monocomposant, l'ajout d'une petite quantité de gaz dans une certaine proportion peut modifier la forme et l'énergie de l'arc, améliorer la formation et les propriétés mécaniques de la soudure, augmenter l'efficacité du soudage et réduire les éclaboussures. Les mélanges couramment utilisés aujourd'hui sont les suivants :

1) Ar + He

Le rapport entre ces gaz inertes est Ar+ (50%-70%) He. Il se caractérise par une combustion stable de l'arc, une température d'arc plus élevée, une plus grande chaleur obtenue par les pièces à souder et une profondeur de pénétration presque deux fois supérieure à celle du soudage à l'arc à l'argon.

2) Ar + H₂

En général, environ 5% H₂ sont ajoutés. L'hydrogène a une grande conductivité thermique et une grande réductibilité, ce qui peut augmenter la température de l'arc et accroître la chaleur d'entrée de la pièce à souder. Les pores de CO dans les soudures peuvent être éliminés et inhibés lors du soudage du nickel et de ses alliages.

Gaz de protection	Fraction de volume	Tension d'arc	Caractéristiques chimiques	Matériel de soudage
Ar	99.99%	Faible	Gaz inertes	Métaux non ferreux, Acier inoxydable superalliage
Il	99.99%	Haut	Gaz inertes	Métaux non ferreux, superalliage d'acier inoxydable
Ar+He	Ar+75%He	Moyen	Gaz inertes	Al et ses alliages, titane et son alliage
Ar+H₂	Ar+5%-15%H₂	Moyen	Gaz réducteur	Acier inoxydable, alliage de nickel

,