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Che gas usiamo per la saldatura TIG? E per la saldatura MIG MAG?


Amici miei rieccomi a parlare di saldatura. In special modo di gas di protezione, cioè quei gas che evitano di fare ossidare le nostre saldature, e non solo. Buona lettura


Gas di protezione TIG

Come si può dedurre dal nome stesso del processo, per la saldatura TIG vengono di norma impiegati gas inerti. I gas di protezione sono definiti nella norma DIN EN 439. Secondo la norma, i gas portano del denominazioni l1, l2 e l3.

Il gas di protezione più frequentemente utilizzato per la saldatura TIG è l’argon (I1). Il grado di purezza dovrebbe essere pari a minimo 99,95%. In caso di metalli con un’ottima conduttività termica, come l’alluminio o il rame, viene utilizzato anche l’elio (I2). Con l’elio come gas di protezione, l’arco risulta più caldo. Soprattutto, però, la distribuzione di calore tra il nucleo e il margine dell’arco è più uniforme. L’impiego di elio puro nella saldatura TIG è raro e si limita a casi speciali, mentre le miscele di argon/elio (I3) con una percentuale di elio pari al 25, 50 o 75% si sono sempre più diffuse negli ultimi anni. Ad esempio nel caso di spesse strutture in alluminio, in questo modo è possibile ridurre la temperatura di preriscaldamento necessaria per raggiungere una penetrazione sufficiente. Vi è inoltre spesso la possibilità di aumentare la velocità di saldatura. Nella saldatura TIG di acciai inossidabili al cromo-nichel vengono invece impiegati, per lo stesso scopo, anche miscele di argon/idrogeno (R1), ma per evitare la formazione di pori la percentuale di idrogeno non dovrebbe superare di molto il 5%.

L’entità del flusso del gas di protezione si orienta in base al diametro degli ugelli guidagas e del flusso d’aria circostante. Nel caso dell’argon, come valore orientativo si può presupporre un flusso pari a 5-10 l/min. In ambienti con correnti d’aria – figura 4 – possono essere eventualmente necessarie portate maggiori. Nel caso di miscele di argon/elio è necessario impostare delle portate maggiori per via della minore densità dell’elio.


Gas di protezione


Gas di protezione MIG/MAG

I gas di protezione per la saldatura MIG/MAG sono riportati in DIN EN 439. Questa norma riguarda tutti i gas di protezione per la saldatura ad arco e il taglio ad arco. I gas di protezione si suddividono in sette gruppi e ulteriori sottogruppi.




RIEPILOGO DEI GRUPPI DEI GAS DI PROTEZIONE

Il gruppo R

Il gruppo R comprende miscele di argon/idrogeno che possiedono un effetto riducente. I gas del gruppo R1 vengono utilizzati oltre all’argon e all’elio per la saldatura TIG e al plasma, mentre i gas del sottogruppo 2, che presentano un contenuto più elevato di idrogeno (H), vengono impiegati per il taglio al plasma e la protezione delle radici (gas di formazione).


Il gruppo I

Nel gruppo I sono riepilogati i gas inerti. Qui è possibile trovare l’argon (Ar) e l’elio (He), nonché le miscele di argon/elio. Questi tipi di gas vengono impiegati per la saldatura TIG, MIG e al plasma, ma anche per la protezione delle giunzioni.


Il gruppo M

Nel grande gruppo M, che viene suddiviso in M1, M2 e M3, vengono riassunte le miscele di gas per la saldatura MAG. Anche in questo gruppo si possono identificare 3 o 4 sottogruppi. I gas vengono ordinati dal sottogruppo M1.1 al sottogruppo M3.3 in base alle proprietà di ossidazione, ossia nel sottogruppo M1.1 i gas sono debolmente ossidanti, mentre nel sottogruppo M3.3 sono fortemente ossidanti. Componente principale di questi gas è l’argon, agli elementi attivi vengono miscelati ossigeno (O) o biossido di carbonio (CO2) oppure ossigeno e biossido di carbonio (gas a tre elementi).


Il gruppo C

Nella serie di gas utilizzati per la saldatura MAG, il gruppo C contiene il biossido di carbonio puro e una miscela di biossido di carbonio/ossigeno. Tuttavia, in alcuni paesi come la Germania l’ultima miscela non viene impiegata. I gas del gruppo C sono fortemente ossidanti, poiché il CO2 si decompone con l’elevata temperatura dell’arco, producendo, oltre al biossido di carbonio, anche elevate quantità di ossigeno.


Il gruppo F

Infine, nel gruppo F sono indicati l’azoto (N) e una miscela di azoto/idrogeno. Entrambi i gas possono essere impiegati per la saldatura al plasma e per la formazione.



Oltre alle proprietà di ossidazione, con la composizione del gas variano anche le proprietà elettriche e fisiche nell’area dell’arco e di conseguenza anche le caratteristiche di saldatura. Con l’aggiunta di elio all’argon migliora ad esempio la conduttività termica ed il contenuto termico dell’atmosfera dell’arco. Entrambi consentono di ottenere un arco più ricco di energia e di conseguenza migliori caratteristiche della penetrazione. L’aggiunta di elementi attivi alle miscele di gas comporta una formazione di gocce più fini durante la fusione del filo di saldatura. Inoltre, anche il trasporto di calore nell’arco risulta decisamente migliore. In tal modo è possibile ottenere anche migliori caratteristiche della penetrazione.

La portata necessaria del gas di protezione può essere calcolata con un rapporto prescritto; infatti deve essere 10 – 12 x diametro del filo in litri/minuto.

A causa dell’elevata tendenza all’ossidazione del materiale, nella saldatura MIG dell’alluminio è necessario impostare portate leggermente superiori, mentre con le miscele di gas di Ar/He, a causa della bassa densità dell’elio, le portate devono essere decisamente più elevate. La pressione del gas proveniente dalla bombola e dal condotto in circuito chiuso viene inizialmente ridotta. La portata impostata può essere rilevata su un manometro che viene tarato assieme ad un venturimetro o su un flussometro con galleggiante.



GABRIELE ASSETTA

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