Gas di protezione nella saldatura TIG: quale e quanto
Quale gas di protezione richiede il TIG, con che portata, quando conviene l’elio e a che serve il gas di rovescio — più ciò che non va mai nella torcia.
Ogni saldatura TIG avviene sotto una campana di gas, e la scelta è più stretta di quanto suggerisca il parco bombole. Per quasi tutti i lavori la risposta è argon puro. Ciò che resta da decidere è quanto, quando conviene qualcosa di diverso dall’argon e dove serve una seconda alimentazione sul rovescio del giunto.
Perché il TIG richiede un gas inerte
La I di TIG significa inerte, e lì sta tutta l’esigenza. Un elettrodo di tungsteno lavora a temperature alle quali si combina volentieri con l’ossigeno: una punta non protetta si ossida in pochi secondi e smette di condurre correttamente. Al bagno di fusione accade lo stesso: esposto all’aria assorbe ossigeno e azoto e solidifica poroso e fragile.
Altri procedimenti risolvono la cosa diversamente. L’elettrodo rivestito e il filo animato portano con sé il proprio flusso, che bruciando forma scoria e gas di protezione. Il TIG non ha né l’uno né l’altro. Il gas costituisce l’intero sistema di protezione, ed è per questo che va scelto bene.
Questo spiega anche perché un gas che funziona perfettamente in una torcia MIG rovina un cordone TIG. Il dettaglio più sotto.
Argon: lo standard e, quasi sempre, la risposta
L’argon per saldatura con purezza 99,996 % (qualità 4.6) copre la grandissima parte del lavoro TIG — acciaio al carbonio, inossidabile, alluminio, leghe di nichel, rame, titanio. È pienamente inerte, più pesante dell’aria — quindi copre il bagno invece di disperdersi — e si ionizza a bassa tensione: l’arco innesca facilmente e resta stabile anche a correnti basse.
Per i materiali reattivi — titanio, zirconio, tantalio — bisogna salire a 99,999 % (qualità 5.0). Questi metalli assorbono tutto ciò che la protezione lascia passare, e tra 4.6 e 5.0 sta la differenza fra un cordone argenteo e un pezzo da rottamare. Lo stesso vale per il gas di rovescio.
Una cosa che l’argon non è: un detergente. Protegge ciò che è già pulito. Grasso, umidità, calamina e ruggine devono sparire prima che arrivi la torcia, qualunque sia il gas nella bombola.
Quanto gas — la portata
Una portata insufficiente lascia il bagno scoperto. Una portata eccessiva è peggio di quanto si creda: oltre un certo punto il flusso diventa turbolento, richiama aria dall’ambiente dentro la protezione e produce esattamente la contaminazione che il gas doveva impedire.
Un punto di partenza diffuso è circa il doppio del numero dell’ugello in piedi cubi all’ora:
| Ugello | Portata iniziale |
|---|---|
| N. 6 | 5–6 l/min |
| N. 8 | 7–8 l/min |
| N. 10 | 9–11 l/min |
| N. 12 | 11–14 l/min |
Quattro fattori spostano il valore reale:
- La lente di gas addolcisce il flusso e consente spesso meno portata proteggendo una superficie maggiore — spesso il miglioramento più economico di un impianto TIG.
- Le correnti d’aria. Un portone di capannone aperto spazza via una protezione che al banco funziona perfettamente. Meglio schermare il pezzo che alzare la portata.
- La posizione. In sopratesta e in verticale si perde gas che in piano resta.
- Il post-gas. Il gas deve continuare a uscire finché elettrodo e cratere non si sono raffreddati. La regola consueta è un secondo ogni 10 A di corrente; sul titanio, molto di più.
Qualunque cosa dica la tabella, comanda il procedimento qualificato. Nel lavoro a codice la WPS fissa gas e portata, ed è quello il valore che conta.
Quando conviene l’elio
L’elio ha un potenziale di ionizzazione più alto dell’argon, il che significa un arco più caldo a parità di corrente: più penetrazione, più velocità di avanzamento, un cordone più largo. È la risposta standard in due situazioni:
- Alluminio e rame di forte spessore, dove il solo argon non riesce a far entrare il calore prima che il materiale lo conduca via.
- Saldatura meccanizzata, dove la velocità in più ripaga il gas.
Gli svantaggi sono reali. L’elio è più leggero dell’aria, quindi serve da due a tre volte più portata per mantenere la stessa protezione, e costa parecchio di più. L’innesco è più difficile e l’arco perdona meno a bassa corrente.
Per questo la maggior parte delle officine non lo usa puro. Le miscele argon-elio, tipicamente con il 25–75 % di elio, portano parte del vantaggio termico conservando l’innesco facile e la portata moderata dell’argon.
Per l’inossidabile austenitico esiste una terza via: argon con fino al 5 % di idrogeno. Lavora più caldo e più pulito e permette di avanzare più in fretta. Il limite è rigido: mai su acciaio al carbonio, duplex, inossidabile martensitico o titanio, dove l’idrogeno provoca cricche e infragilimento.
Il gas dall’altra parte: il rovescio
In un giunto a piena penetrazione la radice vede la stessa aria del diritto. Due famiglie di materiali rendono il gas di rovescio non negoziabile:
- Inossidabili e leghe di nichel, dove una radice non protetta si ossida in uno strato ruvido e scuro — quello che il mestiere chiama sugaring — che nessuna tecnica dal lato diritto corregge.
- Titanio, dove l’esigenza è ancora maggiore e la protezione di scia conta quanto quella di rovescio.
Si protegge con argon, scacciando davvero l’aria prima di innescare. Per le passate di radice su inossidabile l’obiettivo consueto è sotto circa 50 ppm di ossigeno residuo; uno strumento di misura vale più di una stima. In tubazione, un otturatore gonfiabile o meccanico tiene basso il volume: proteggere un intero tratto per un solo giunto spreca una quantità di gas straordinaria.
Ciò che non deve mai finire in una torcia TIG
- CO₂. Si dissocia nell’arco e libera ossigeno, che attacca il tungsteno e contamina il bagno.
- Miscele argon-CO₂ e argon-ossigeno. Sono gas da MIG. Le piccole aggiunte di ossigeno che stabilizzano un arco MIG distruggono un elettrodo TIG.
- Azoto come gas di protezione. Non è inerte verso la maggior parte dei materiali d’apporto; si usa come gas di rovescio in alcuni procedimenti duplex, che è un’altra funzione.
- Argon industriale o da palloncini. La purezza non è specificata per la saldatura, e il contenuto di umidità esce come porosità.
Che cosa c’entra TIP TIG
TIP TIG è un procedimento TIG a filo caldo e lavora sotto la stessa protezione di qualunque altro lavoro TIG: 100 % argon, su tutti i metalli saldabili — acciai al carbonio e inossidabili, duplex, leghe di nichel, titanio, alluminio, rame. Non c’è alcuna miscela speciale da comprare né nulla da cambiare nel parco bombole.
La differenza sta nel consumo. Poiché il procedimento salda parecchio più in fretta, l’arco resta aperto meno tempo per metro di cordone e nello stesso giunto entra meno gas. Nella variante keyhole, che fonde l’intero spessore in una sola passata invece di riempire un cianfrino in più passate, il consumo di gas scende a una frazione: ci sono semplicemente meno passate da proteggere.
In sintesi
L’argon puro al 99,996 % risponde a quasi ogni domanda del TIG; per il titanio e gli altri materiali reattivi si sale a 99,999 %. La portata si imposta in base all’ugello e poi si corregge per lente di gas, correnti d’aria e posizione — ricordando che un eccesso contamina quanto una carenza. L’elio entra quando l’argon non porta più il calore necessario, e l’idrogeno solo su inossidabile austenitico. Ogni radice a piena penetrazione su inossidabile, lega di nichel o titanio va protetta di rovescio. E i gas da MIG restano sulla macchina MIG.