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I GAS UTILIZZATI NEL PROCEDIMENTO TIG

COME SCEGLIERE I GAS NEL PROCEDIMENTO TIG?

Prima di addentrarci nel mondo della scelta dei gas adatti alla saldatura TIG, ti consiglio di leggere gli articoli che parlano della saldatura ad arco elettrico:

SALDATURA AD ARCO ELETTRICO
SALDATURA AD ARCO ELETTRICO PARTE II

Partendo dalla funzione principale del gas di saldatura che è quella di proteggere l’arco elettrico e il bagno di fusione dall’atmosfera circostante, dobbiamo porre una attenzione particolare nel modo in cui si apporta il gas nel processo TIG.

Il pre e il post-flusso del gas di saldatura possono essere regolati individualmente.

Il pre-gas serve per far arrivare in tempo il gas di protezione, al momento dello scoccare dell’arco. La regolazione del tempo di pre-gas dipende dalla lunghezza della torcia e dall’estensione dell’elettrodo.

Il post-gas è importante per prevenire l’ossidazione dell’elettrodo, che deve raffreddarsi sotto atmosfera protetta. Infatti, l’ossido è di per sé un isolante, e qui stiamo parlando di un passaggio di corrente. Se l’elettrodo si ossida pregiudica la stabilità dell’arco, che sfarfalla. La regolazione dipende dall’amperaggio e dal diametro dell’elettrodo, solitamente è dai 5 a 10 secondi.
È buona abitudine anche tener la torcia posizionata alla fine del cordone quando si finisce la saldatura in modo da usare il post-gas anche per proteggere la saldatura stessa, che sicuramente ne beneficerà in termini di ossidazione.
Piccola chicca!
Quando saldiamo il materiale di apporto deve sempre rimanere all’interno della campana di protezione del gas. Mai togliere la bacchetta dalla protezione, dopo aver aggiunto materiale, perché la punta della bacchetta è ancora calda e così si ossida perché viene portata fuori dal gas di protezione e l’ossido di cromo non è proprio ben voluto in saldatura perché andrebbe a danneggiare il metallo lavorato.
Altra funzione del gas di protezione è quella di stabilizzare l’arco elettrico e infine quella di influenzare la colonna plasma nella sua forma e dimensione.

TIPOLOGIE DI MISCELE

Due tipi di gas inerti, sono comunemente utilizzati, anche miscelati tra di loro:

  • ARGON
  • ELIO

Argon

L’argon è il gas universale per il TIG!

Questo gas ha la particolarità di avere un basso potenziale di ionizzazione (15,7 eV) che indica una buona stabilità d’arco e facilità di innesco. È un gas che è adatto per tutti i materiali e ha un apporto termico relativamente basso. Non vogliamo intendere che l’argon non scalda ma che tende a scaldare solo al centro del cordone e non lateralmente.

GAS AD ELEVATA PUREZZA ARCAL PRIME

Elio

L’elio a differenza dell’argon ha un elevato potenziale di ionizzazione (24,56 eV) che indica una elevata tensione d’arco; difficoltà di innesco dell’arco; instabilità d’arco a bassa tensione.
Inoltre, l’elevata conduttività termica (142,6 x 105 W/cm °C) contribuisce ad incrementare la penetrazione; ad abbassare la probabilità di incollature (mancanze di fusione) e porosità; ad incrementare l’apporto termico Q e la velocità di saldatura.

L’elio viene maggiormente utilizzato con i materiali aventi conduttività termica elevata (Al, Mg, Cu).

GAMMA GAS LASAL 4

Altri due tipi di gas: uno riducente, l’altro austenitizzante, vengono utilizzati per applicazioni specifiche:

  • IDROGENO
  • AZOTO

Idrogeno

L’idrogeno è un gas biatomico che si dissocia alle temperature dell’arco e si riassocia in prossimità del bagno rendendolo più caldo (effetto chimico).
È un gas che ha una buona solubilità negli acciai inossidabili austenitici (serie 300) e in alcune leghe di Ni.
L’utilizzo di questo gas riduce la presenza di ossidi superficiali; migliora l’aspetto del cordone.
In saldatura può essere utilizzato in aggiunta all’Ar fino ad un 10% max.
IDROGENO GAS DALLE MOLTEPLICI APPLICAZIONI

Azoto

L’azoto è un gas biatomico, in parte dissociabile ma in pratica chimicamente neutro. Questo gas viene spesso utilizzato nella protezione al rovescio delle saldature, da solo o miscelato con H2, dove possibile. Forma nitruri ed è austenitizzante (mantiene basso il contenuto di ferrite in ZF).
L’azoto non va utilizzato in miscela con tenori superiori al 2% perché potrebbe generare porosità diffusa e una presenza eccessiva e indesiderata di nitruri.
AZOTO GAS

PORTATA DI GAS ALLA TORCIA

La portata del gas alla torcia è dettata dal tipo di gas di protezione utilizzato, dalla dimensione dell’ugello ceramico (1,1 l/m per ogni mm di diametro interno dell’ugello ceramico), dal tipo di giunto e dalla posizione della saldatura.

La portata del gas non si misura al riduttore! Il riduttore può essere di classe 10/20 e questo vorrebbe dire che, rispetto alla lettura, può darmi uno scostamento variabile dal 10 al 20 %.

Generalmente si raccomandano le seguenti portate:
  • 8-10 l/min con Argon (ARCAL prime)
  • 10-12 l/min con miscele Ar/He (He20, INARC 7 30% He)
  • 12-15 l/min con alto tenore di Elio (He 50, He 70)

MISCELE DI SALDATURA Ar/He

Questa tipologia di miscela è adatta a tutti i materiali e soprattutto per quelli ad elevata conduttività termica (leghe di Alluminio, Magnesio e Rame). Con l’utilizzo di questa miscela avremo un incremento della densità di energia, maggiore potenziale di ionizzazione, maggiore conduttività termica e calore specifico.

Sono miscele che vengono utilizzate molto nelle applicazioni in automatico per spessori molto piccoli dove c’è la necessità di velocità molto elevate e una zona fusa più ampia.

A livello pratico per ottenere gli stessi effetti di una miscela al 5%H2 è necessario un tenore di He del 20-25%. Pensate che gli effetti che si ottengono con una miscela al 5%He sono molto simili all’Argon puro.

Quando vi troverete davanti alla scelta della miscela più idonea per i vostri lavori dovrete sempre valutare lo spessore da saldare e l’applicazione (semiautomatica, automatica, robotizzata).
GAS ARCAL HE20

MISCELE DI SALDATURA Ar/H2

Scegliendo questa tipologia di miscele avremo un miglioramento dell’aspetto del cordone di saldatura per la sua azione riducente (H2). Riscontreremo inoltre un incremento della densità di energia.

L’uso di queste miscele concorrono alla criccabilità a freddo e all’infragilimento, provocano porosità, hanno una bassa solubilità nella matrice ferritica (acciaio al C) e invece elevata in quella austenitica (Acciaio inox serie 300 e alcune leghe di Nichel).

GAS PER TIG ARCAL R1-2

Se hai bisogno di scegliere il gas o la miscela più adatta alle tue lavorazioni:

GAS TECNICI