1. Por qué es necesario el gas de protección
Oxidación: El oxígeno reacciona con metales (p. ej., aluminio, titanio, acero inoxidable) para formar óxidos frágiles (p. ej., Al₂O₃, TiO₂), lo que reduce la resistencia de la soldadura y provoca grietas.
nitruración: El nitrógeno reacciona con metales (p. ej., hierro, cromo) para formar nitruros (p. ej., Fe₄N, CrN), lo que hace que la soldadura sea quebradiza y porosa.
Porosidad: El vapor de agua o el aire atrapado crean burbujas en la soldadura que se solidifica, debilitando su integridad.
Mayor salpicadura: La interferencia del aire desestabiliza el baño fundido, provocando salpicaduras de metal y una mala apariencia de la soldadura.
2. Gases protectores comunes
Gases inertes (no-reactivos, ampliamente utilizados)
Propiedades: Bajo costo, alta densidad (mejor cobertura), energía de ionización moderada, protección estable para la mayoría de los metales.
Materiales adecuados: Aluminio, titanio, acero inoxidable, aleaciones de cobre (ideal para metales altamente reflectantes o propensos a la oxidación-).
--------Ryder
Nota: El argón puro puede causar una estructura de grano grueso en soldaduras gruesas; mezclar con helio mejora el rendimiento.
Propiedades: Pureza ultra-alta (mayor o igual al 99,999 %), excelente conductividad térmica, alta energía de ionización (arco estable), pero costoso.
Materiales adecuados: Aplicaciones críticas (p. ej., titanio aeroespacial, aluminio grueso), reduce la porosidad y mejora la tenacidad.
Nota: Zona de protección estrecha; a menudo se mezcla con argón (p. ej., Ar+He) para equilibrar costo y efectividad.
Gases activos (contienen componentes oxidantes)
Propiedades: Bajo costo, fortalece algunos metales (por ejemplo, formando nitruros en el acero para mejorar la dureza).
Materiales adecuados: Acero al carbono, acero de baja-aleación (evitar aleaciones que contengan Cr, Ti, que forman nitruros quebradizos).
Nota: Requiere alta pureza (mayor o igual al 99,99%) para evitar que las impurezas (p. ej., O₂, H₂O) causen porosidad.
Propiedades: Fuertemente oxidante, utilizado principalmente en soldadura por arco (p. ej., MIG). Rara vez se utiliza solo en soldadura láser; mezclado con argón (p. ej., Ar+CO₂) para que el acero al carbono reduzca costos.
Gases Mixtos (Equilibrio Rendimiento y Costo)
Ar+Él: Mejora la entrada de calor para aluminio o titanio grueso, reduce la porosidad.
Ar+N₂: Se utiliza para acero inoxidable y acero al carbono, equilibrando la protección y el costo y evitando la fragilidad.
Ar + H₂: Para aleaciones con alto contenido de -carbono o alto-cromo, reduce la oxidación y la porosidad (se requiere un control estricto de la proporción de H₂ para evitar la fragilización por hidrógeno).
Resumen
materiales (Al, Ti, Cu): Utilice argón o mezclas de Ar+He.
Acero al carbono, acero de baja-aleación: Nitrógeno o mezclas de Ar+N₂.
Aplicaciones de alta-precisión (p. ej., aeroespacial): Helio de alta-pureza o Ar+He.