Beschermgassen zijn inert of half-inerte gassendie algemeen worden gebruikt in verschillende lasprocessen, met namegasmetaalbooglassenEngas wolfraam booglassen(GMAW en GTAW, beter bekend als MIG en TIG). Hun doel is om het lasgebied te beschermen tegenzuurstof, Enwaterdamp. Afhankelijk van de materialen die gelast worden, kunnen deze atmosferische gassen de kwaliteit van de las verminderen of het lassen moeilijker maken. Andere booglasprocessen gebruiken ook andere methoden om de las te beschermen tegen de atmosfeer –afgeschermd metaalbooglassengebruikt bijvoorbeeld eenelektrodebedekt met eenvloeimiddeldat bij verbruik koolstofdioxide produceert, een semi-inert gas dat een acceptabel beschermgas is voor het lassen van staal.
Een verkeerde keuze van een lasgas kan leiden tot een poreuze en zwakke las, of tot overmatige spatten; dit laatste heeft geen invloed op de las zelf, maar veroorzaakt wel productiviteitsverlies vanwege de arbeid die nodig is om de verspreide druppels te verwijderen.
De belangrijke eigenschappen van afschermgassen zijn hun thermische geleidbaarheid en warmteoverdrachtseigenschappen, hun dichtheid ten opzichte van lucht en het gemak waarmee ze ioniseren. Gassen zwaarder dan lucht (bijv. argon) bedekken de las en vereisen lagere stroomsnelheden dan gassen lichter dan lucht (bijv. helium). Warmteoverdracht is belangrijk voor het verwarmen van de las rond de boog. Ioniseerbaarheid beïnvloedt hoe gemakkelijk de boog start en hoe hoog de spanning is die nodig is. Afschermgassen kunnen puur worden gebruikt of als een mengsel van twee of drie gassen. Bij laserlassen heeft het afschermgas een extra rol, namelijk het voorkomen van de vorming van een plasmawolk boven de las, waarbij een aanzienlijk deel van de laserenergie wordt geabsorbeerd. Dit is belangrijk voor CO2-lasers; Nd:YAG-lasers vertonen een lagere neiging om dergelijk plasma te vormen. Helium vervult deze rol het beste vanwege zijn hoge ionisatiepotentieel; het gas kan een grote hoeveelheid energie absorberen voordat het geïoniseerd raakt.
Heliumis lichter dan lucht; grotere stroomsnelheden zijn vereist. Het is een inert gas, dat niet reageert met de gesmolten metalen. Hetthermische geleidbaarheidis hoog. Het is niet gemakkelijk te ioniseren, waardoor een hogere spanning nodig is om de boog te starten. Door het hogere ionisatiepotentieel produceert het een hetere boog bij een hogere spanning, en biedt het een brede diepe kraal; dit is een voordeel voor aluminium-, magnesium- en koperlegeringen. Vaak worden andere gassen toegevoegd. Mengsels van helium met toevoeging van 5-10% argon en 2-5% koolstofdioxide ("tri-mix") kunnen worden gebruikt voor het lassen van roestvrij staal. Wordt ook gebruikt voor aluminium en andere non-ferrometalen, met name voor dikkere lassen. In vergelijking met argon biedt helium een energierijkere maar minder stabiele boog. Helium en koolstofdioxide waren de eerste gebruikte beschermgassen sinds het begin van de Tweede Wereldoorlog. Helium wordt gebruikt als beschermgas inlaserlassenvoorkoolstofdioxide lasers. Helium is duurder dan argon en vereist hogere stroomsnelheden, dus ondanks de voordelen is het misschien geen kosteneffectieve keuze voor productie in grotere volumes. Zuiver helium wordt niet gebruikt voor staal, omdat het dan onregelmatige bogen veroorzaakt en spatten aanmoedigt.
Zuurstofwordt in kleine hoeveelheden gebruikt als toevoeging aan andere gassen; doorgaans als 2-5% toevoeging aan argon. Het verbetert de boogstabiliteit en vermindert deoppervlaktespanningvan het gesmolten metaal, toenemendbevochtigenvan het massieve metaal. Het wordt gebruikt voor sproeioverdrachtlassen van mildekoolstofstaalsoorten, laag legeringEnroestvrij staal. De aanwezigheid ervan verhoogt de hoeveelheid slak. Argon-zuurstof (Ar-O2) mengsels worden vaak vervangen door argon-koolstofdioxidemengsels. Argon-koolstofdioxide-zuurstofmengsels worden ook gebruikt. Zuurstof veroorzaakt oxidatie van de las, dus het is niet geschikt voor het lassen van aluminium, magnesium, koper en sommige exotische metalen. Verhoogde zuurstof zorgt ervoor dat het beschermgas de elektrode oxideert, wat kan leiden tot porositeit in de afzetting als de elektrode niet voldoendedeoxidatiemiddelen. Overmatige zuurstof, vooral wanneer het wordt gebruikt in toepassingen waarvoor het niet is voorgeschreven, kan leiden totbroosheidin de warmte-beïnvloede zone. Argon-zuurstofmengsels met 1-2% zuurstof worden gebruikt voor austenitisch roestvrij staal waar argon-CO2 niet kan worden gebruikt vanwege het vereiste lage koolstofgehalte in de las; de las heeft een taaie oxidecoating en kan reiniging vereisen.
Waterstofwordt gebruikt voor het lassen van nikkel en sommige soorten roestvrij staal, met name dikkere stukken. Het verbetert de vloeibaarheid van het gesmolten metaal en verbetert de reinheid van het oppervlak. Het kan echterwaterstofverbrossingvan veel legeringen en met name koolstofstaal, dus de toepassing ervan is meestal beperkt tot enkele soorten roestvrij staal. Het wordt toegevoegd aan argon in hoeveelheden die doorgaans onder de 10% liggen. Het kan worden toegevoegd aan argon-koolstofdioxidemengsels om de oxiderende effecten van koolstofdioxide tegen te gaan. De toevoeging ervan vernauwt de boog en verhoogt de boogtemperatuur, wat leidt tot een betere laspenetratie. In hogere concentraties (tot 25% waterstof) kan het worden gebruikt voor het lassen van geleidende materialen zoals koper. Het mag echter niet worden gebruikt op staal, aluminium of magnesium omdat het porositeit en waterstofbrosheid kan veroorzaken.
Stikstofoxidetoevoeging dient om de productie vanozonHet kan ook de boog stabiliseren bij het lassen van aluminium en hooggelegeerd roestvrij staal.
Andere gassen kunnen voor speciale toepassingen worden gebruikt, puur of als mengadditieven; bijvoorbeeldzwavelhexafluorideofdichloordifluormethaan.
ZwavelhexafluorideKan worden toegevoegd aan het beschermgas voor aluminiumlassen om waterstof in het lasgebied te binden en zo de porositeit van de las te verminderen.
Dichloordifluormethaanmet argon kan worden gebruikt voor beschermende atmosfeer voor het smelten van aluminium-lithiumlegeringen. Het vermindert het waterstofgehalte in de aluminiumlas, waardoor de bijbehorende porositeit wordt voorkomen.
