Gas di protezione per la saldatura TIG

Il gas di protezione è uno dei parametri chiave del processo di saldatura TIG. Sappiamo che i gas di protezione sono principalmente Ar e CO2 utilizzati nella saldatura TIG, ma in molte applicazioni è possibile aggiungere O2, H₂, He o N₂ per migliorare la qualità della saldatura. Oltre all'argon, l'elio o una miscela di argon ed elio possono essere utilizzati come gas di protezione per la saldatura TIG. Oggi presenteremo le prestazioni di saldatura di questo gas.

Elio (He)

La saldatura ad arco può saldare quasi tutti i materiali metallici.

1) Ha un alto potenziale di ionizzazione, che rende difficile l'innesco dell'arco e ha scarse prestazioni di innesco durante la saldatura.

2) La conducibilità termica dell'elio è quasi 8,8 volte quella dell'argon, quindi il calore si disperde maggiormente verso l'esterno della colonna d'arco. A parità di corrente di saldatura e di lunghezza d'arco, la tensione dell'arco di elio è molto più alta di quella dell'arco di argon, per cui l'arco ha una potenza maggiore e il calore viene trasferito al pezzo in lavorazione. Allo stesso tempo, il gas elio ha un buon effetto di raffreddamento e l'alta densità di energia rende la colonna d'arco sottile e concentrata, facendo sì che il pezzo da saldare abbia una grande profondità di fusione.

3) La densità dell'He è ridotta, solo 0,14 volte quella dell'aria e 0,1 volte quella dell'argon. Pertanto, l'area di saldatura deve essere protetta in modo efficace perché il suo flusso è molto più grande di quello dell'argon.

4) L'elio è più costoso dell'argon, è meno cogente e viene utilizzato soprattutto in alcune situazioni particolari, come la saldatura delle barre di raffreddamento dei reattori nucleari e delle lamiere spesse in lega di alluminio.

Gas misto

Sulla base del gas monocomponente, l'aggiunta di una piccola quantità di gas in una certa proporzione può modificare la forma e l'energia dell'arco, migliorare la formatura e le proprietà meccaniche della saldatura, aumentare l'efficienza della saldatura e ridurre gli spruzzi. Le miscele oggi comunemente utilizzate comprendono:

1) Ar + He

Il rapporto tra questi gas inerti è Ar+ (50%-70%) He. È caratterizzata da una combustione stabile dell'arco, da una temperatura d'arco più elevata, da un maggiore calore ottenuto dalle parti saldate e da una profondità di penetrazione quasi doppia rispetto alla saldatura ad arco con argon.

2) Ar + H₂

In genere si aggiunge circa 5% H₂. L'idrogeno ha una grande conducibilità termica e riducibilità, che può aumentare la temperatura dell'arco e migliorare il calore in ingresso del pezzo. I pori di CO nelle saldature possono essere eliminati e inibiti durante la saldatura del nichel e delle sue leghe.

Gas di schermatura	Frazione di volume	Tensione d'arco	Caratteristiche chimiche	Materiale di saldatura
Ar	99.99%	Basso	Gas inerti	Metalli non ferrosi, Acciaio inox superlega
Lui	99.99%	Alto	Gas inerti	Metalli non ferrosi, superleghe di acciaio inossidabile
Ar+He	Ar+75%He	Medio	Gas inerti	Al e sue leghe, titanio e la sua lega
Ar+H₂	Ar+5%-15%H₂	Medio	Gas riduttivo	Acciaio inossidabile, lega di nichel

,