Nella saldatura laser, il gas di protezione è un componente fondamentale utilizzato per proteggere l'area di saldatura dalla contaminazione atmosferica. Il raggio laser ad alta intensità utilizzato in questo tipo di saldatura genera una notevole quantità di calore, creando una pozza di metallo fuso. Senza questo gas di protezione, il metallo caldo sarebbe altamente reattivo all'ossigeno, all'azoto e all'idrogeno presenti nell'aria, causando una serie di difetti di saldatura, comeporosità, ossidazione, o agiunto di saldatura indebolito.
Il gas di protezione, spesso un gas inerte o semi-inerte, forma una barriera protettiva attorno all'area di saldatura, spostando l'aria circostante e "proteggendo" efficacemente il bagno di saldatura dall'atmosfera finché il metallo fuso non si è solidificato. Ciò impedisce il verificarsi dell'ossidazione e garantisce che il metallo fuso rimanga pulito e privo di impurità.
Nella saldatura laser, il gas di protezione, a volte indicato come "gas di copertura", ha cinque ruoli principali:
Proteggere il metallo saldato dalla reazione con l'ambiente circostante (ad esempio ossigeno, azoto, idrogeno)
Il gas protettivo può proteggere la lente della testa laser dall'inquinamento da vapori metallici e dallo spruzzo di goccioline liquide.
Prevenire o ridurre al minimo la formazione di plasma, o nuvola di gas ionizzato, che può formarsi sopra la saldatura. Il plasma è indesiderabile poiché può bloccare parzialmente e/o distorcere il raggio laser focalizzato. Il vapore metallico assorbe il raggio laser e si ionizza in una nuvola di plasma. Se c'è troppo plasma, il raggio laser viene in una certa misura consumato dal plasma. Il gas di protezione può disperdere pennacchi di vapori metallici o nubi di plasma, ridurre l'effetto protettivo del laser e aumentare il tasso di utilizzo effettivo del laser.
Mantenere un processo stabile e un bagno di saldatura stabile.
Raffreddare la torcia di saldatura e mantenerla a una temperatura stabile
In generale, il tipo di gas di protezione utilizzato durante il processo di saldatura laser ad alta potenza può svolgere un ruolo importante nel processo e può influenzare la saldatura risultante influenzando la velocità di saldatura, la microstruttura e la forma.
I gas di protezione più utilizzati per la saldatura laser sono l'elio, l'argon e l'azoto.