Los gases de protección son gases inertes o semiinertes que se usan comúnmente en varios procesos de soldadura, más notablemente en la soldadura por arco de metal con gas y la soldadura por arco de tungsteno con gas (GMAW y GTAW, más popularmente conocidas como MIG (Metal Inert Gas) y TIG (Tungsten Inert Gas). ), respectivamente). Su propósito es proteger el área de soldadura del oxígeno y el vapor de agua . Dependiendo de los materiales que se suelden, estos gases atmosféricos pueden reducir la calidad de la soldadura o dificultar la soldadura. Otros procesos de soldadura por arco también utilizan métodos alternativos para proteger la soldadura de la atmósfera: la soldadura por arco de metal blindado , por ejemplo, utiliza un electrodo .cubierto por un fundente que produce dióxido de carbono cuando se consume, un gas semiinerte que es un gas de protección aceptable para soldar acero.
La elección incorrecta de un gas de soldadura puede provocar una soldadura porosa y débil, o salpicaduras excesivas; este último, si bien no afecta a la propia soldadura, provoca pérdida de productividad debido a la mano de obra necesaria para eliminar las gotas dispersas.
Si se usan sin cuidado, los gases de protección pueden desplazar el oxígeno y causar hipoxia y, potencialmente, la muerte. [ cita médica necesaria ] [1]
Los gases de protección se dividen en dos categorías: inertes o semiinertes. Solo dos de los gases nobles , el helio y el argón , son lo suficientemente rentables para usarse en soldadura. Estos gases inertes se utilizan en la soldadura por arco de tungsteno con gas , y también en la soldadura por arco metálico con gas para la soldadura de metales no ferrosos . Los gases de protección semiinertes, o gases de protección activos, incluyen dióxido de carbono , oxígeno , nitrógeno e hidrógeno . Estos gases activos se utilizan con GMAW en metales ferrosos. La mayoría de estos gases, en grandes cantidades, dañarían la soldadura, pero cuando se usan en cantidades pequeñas y controladas, pueden mejorar las características de la soldadura.
Las propiedades importantes de los gases de protección son su conductividad térmica y sus propiedades de transferencia de calor, su densidad relativa al aire y la facilidad con la que experimentan ionización. Los gases más pesados que el aire (p. ej., argón) cubren la soldadura y requieren caudales más bajos que los gases más ligeros que el aire (p. ej., helio). La transferencia de calor es importante para calentar la soldadura alrededor del arco. La ionizabilidad influye en la facilidad con la que se inicia el arco y en el alto voltaje que se requiere. Los gases de protección se pueden utilizar puros o como una mezcla de dos o tres gases. [2] [3] En la soldadura por láser, el gas de protección tiene una función adicional, ya que previene la formación de una nube de plasma sobre la soldadura, absorbiendo una fracción significativa de la energía del láser. Esto es importante para el CO 2láseres; Los láseres Nd:YAG muestran una menor tendencia a formar dicho plasma. El helio desempeña mejor este papel debido a su alto potencial de ionización; el gas puede absorber una gran cantidad de energía antes de ionizarse.
El argón es el gas de protección más común, ampliamente utilizado como base para las mezclas de gases más especializadas. [4]