1. Perché è necessario il gas di protezione
Ossidazione: L'ossigeno reagisce con i metalli (ad es. alluminio, titanio, acciaio inossidabile) per formare ossidi fragili (ad es. Al₂O₃, TiO₂), riducendo la resistenza della saldatura e provocando cricche.
Nitrurazione: L'azoto reagisce con i metalli (ad esempio ferro, cromo) per formare nitruri (ad esempio Fe₄N, CrN), rendendo la saldatura fragile e porosa.
Porosità: Il vapore acqueo o l'intrappolamento di aria creano bolle nella saldatura in fase di solidificazione, indebolendone l'integrità.
Aumento degli spruzzi: L'interferenza dell'aria destabilizza il bagno di fusione, provocando schizzi di metallo e un aspetto scadente della saldatura.
2. Gas di protezione comuni
Gas inerti (non-reattivi, ampiamente utilizzati)
Proprietà: Basso costo, alta densità (migliore copertura), energia di ionizzazione moderata, protezione stabile per la maggior parte dei metalli.
Materiali adatti: Alluminio, titanio, acciaio inossidabile, leghe di rame (ideali per metalli altamente riflettenti o soggetti a ossidazione-).
--------Ryder
Nota: L'argon puro può causare una struttura a grana grossa nelle saldature spesse; la miscelazione con l'elio migliora le prestazioni.
Proprietà: Purezza ultra-elevata (maggiore o uguale al 99,999%), eccellente conduttività termica, elevata energia di ionizzazione (arco stabile), ma costoso.
Materiali adatti: Applicazioni critiche (ad es. titanio aerospaziale, alluminio spesso), riduce la porosità e migliora la tenacità.
Nota: Zona di protezione stretta; spesso miscelato con argon (ad esempio Ar+He) per bilanciare costi ed efficacia.
Gas attivi (contengono componenti ossidanti)
Proprietà: Basso costo, rinforza alcuni metalli (ad esempio, formando nitruri nell'acciaio per aumentare la durezza).
Materiali adatti: Acciaio al carbonio, acciaio basso-legato (evitare le leghe contenenti Cr, Ti, che formano nitruri fragili).
Nota: Richiede elevata purezza (maggiore o uguale al 99,99%) per evitare che le impurità (ad es. O₂, H₂O) causino porosità.
Proprietà: Fortemente ossidante, utilizzato principalmente nella saldatura ad arco (es. MIG). Raramente utilizzato da solo nella saldatura laser; miscelato con argon (ad esempio Ar+CO₂) per l'acciaio al carbonio per ridurre i costi.
Gas misti (prestazioni e costi di equilibrio)
Ar+Lui: Migliora l'apporto di calore per alluminio spesso o titanio, riduce la porosità.
Ar+N₂: Utilizzato per acciaio inossidabile e acciaio al carbonio, bilanciando protezione e costi evitando la fragilità.
Ar+H₂: Per leghe ad alto-carbonio o-cromo, riduce l'ossidazione e la porosità (è necessario un rigoroso controllo del rapporto H₂ per prevenire l'infragilimento da idrogeno).
Riepilogo
materiali (Al, Ti, Cu): Utilizzare argon o miscele Ar+He.
Acciaio al carbonio, acciaio a bassa-legatura: Miscele di azoto o Ar+N₂.
Applicazioni ad alta-precisione (ad es. settore aerospaziale): elio-di elevata purezza o Ar+He.