What Shielding Gas for TIG Welding?

Manuelles Schweißen

What Shielding Gas for TIG Welding?

1. September 2022

How to choose the right shielding gas for TIG welding? Is there a gas suitable for any material that can be TIG welded?

Antti Kahri

Argon and Helium are the most common shielding gases for TIG welding

The term TIG (tungsten inert gas) welding implies that shielding gas for TIG welding must be inert, and can’t contain any active components. As such, two different gases, argon (Ar) and helium (He), can be used as main gas components. The most common shielding gas for TIG welding is pure argon because it is suitable for any type of material that can be TIG welded. Pure argon provides a stable and narrow welding arc, excellent arc ignition, and relatively low heat input and penetration. These characteristics make pure argon suitable for most TIG welding applications and typically, it is the only shielding gas that hobby welders and professional welders need.

A mixture of argon and helium with 30, 50, or 70% helium is used when welding requires high heat input. Pure helium can even be used when a particularly high heat input is required, for example, when welding thick copper material. Helium also makes the penetration profile wider and deeper. As such, a mixture of argon and helium, or even pure helium, is suited for efficient welding with greater penetration. However, arc ignition characteristics with helium are not as good as with argon and this should be taken into consideration when choosing TIG welding devices. When using pure helium, a powerful high-frequency spark and adjustable ignition parameters are very beneficial.

TIG welding

TIG welding can contain a mixture of argon and additive gases; hydrogen, nitrogen and nitrogen oxide

In addition to these two main components, shielding gases for TIG welding can contain:

  • hydrogen (H2)

  • nitrogen (N2)

  • nitrogen oxide (NO)

A small amount of hydrogen (for example 2-6 %) can be used to improve weld pool fluidity for increased penetration or a reduction reaction. In practice, when welding austenitic stainless steels, brighter weld colors can be achieved when hydrogen is used in the shielding gas. However, hydrogen must not be used with ferritic or ferritic-austenitic steels because of hydrogen embrittlement.

When welding high-alloyed austenitic steels or super-duplex steels, a nitrogen loss reaction is quite common. When using filler wire, this reaction is taken into account by using wire with the ideal chemical composition. TIG welding of high-alloyed steels can also be done without filler wire and nitrogen loss can be compensated for by using a small amount of nitrogen (approx. 1.8 %) in the shielding gas. The purpose of nitrogen oxide is to improve the working environment by removing ozone. In some cases, it can also improve arc stability. The typical amount of nitrogen oxide is quite small, (e.g. 0.03 %).

The quality of shielding gas flow matters

A shielding gas flow has a significant effect on weld quality. A highly turbulent flow offers poor shielding and elevated gas consumption while a smooth laminar gas flow provides excellent weld pool shielding and economic gas usage.

A highly turbulent shielding gas flow with a market standard gas lens versus a smooth laminar gas flow with Kemppi gas lens kit.

Read more about Kemppi consumables and get to know >>> the Flexlite TX TIG torch range.

Antti Kahri
Author

Antti Kahri

Welding Engineer, Welding Team at Kemppi Oy. International Welding Engineer (IWE) who has more than ten years of experience developing welding characteristics for TIG, MIG/MAG and MMA welding machines, such as X8 MIG Welder and MasterTig. Passionate about finding user-friendly ways to improve the quality and efficiency of welding.

Weitere Blog-Beiträge

Hinter den Kulissen: Entwicklung der neuen MasterTig

Hinter den Kulissen: Entwicklung der neuen MasterTig

Bei Schweißmaschinen geht es bei der Entwicklung eines guten und innovativen Designs nicht nur um das Äußere. Die Ausrüstung muss praktisch, funktional, ergonomisch, sicher, zuverlässig und kostengünstig sein – dabei aber auch optisch ansprechend. Die Designer und Ingenieure von Kemppi haben eine anwenderorientierte Designphilosophie seit Gründung des Unternehmens vor über 70 Jahren bei zahlreichen Schweißmaschinen angewendet – und erst kürzlich bei der Entwicklung der neuen Generation von MasterTig-Schweißmaschinen und den zugehörigen Flexlite TX WIG-Schweißbrennern.

Innovation

The secret of a good user experience

The secret of a good user experience

What are the factors behind a good user experience? The recipe for the world’s best welding experiences has been developed in Kemppi R&D for over 70 years. Jussi Kapanen, Kemppi’s User Experience Manager, now reveals the ingredients.

Innovation

Die richtigen Parameter für das WIG-Schweißen finden

Die richtigen Parameter für das WIG-Schweißen finden

Erfolgreiches Schweißen hängt von einer Kombination aus Parametereinstellungen und Auswahlmöglichkeiten ab.

Schweiß-ABC

How does steel welding benefit from special processes?

How does steel welding benefit from special processes?

Welding mild steels may often be considered a simple task. However, welding these steels has specific characteristics that can make the welding process challenging.

Manuelles Schweißen, Schweiß-ABC

New Kemppi Robotics Team

New Kemppi Robotics Team

Achieving strategic goals and enhancing customer experience

Menschen

So wählen Sie einen geeigneten MIG/MAG-Schweißbrenner aus

So wählen Sie einen geeigneten MIG/MAG-Schweißbrenner aus

Das MIG/MAG-Schweißen ist eines der gebräuchlichsten und vielseitigsten Schweißverfahren. Es wird für verschiedene Anwendungen eingesetzt, z. B. in der Automobilindustrie, im Bauwesen, in der Fertigung und in der Instandhaltung. Die Wahl des richtigen Schweißbrenners ist jedoch entscheidend, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

Manuelles Schweißen, Schweiß-ABC

Abonnieren Sie unseren Newsletter und erhalten Sie immer aktuelle Nachrichten von Kemppi.

Mit der Anmeldung erklären Sie sich damit einverstanden, Marketing-E-Mails von Kemppi zu empfangen.

Der Wegbereiter des Lichtbogenschweißens

Kemppi ist das wegweisende Unternehmen in der Schweißbranche. Wir haben es uns zur Aufgabe gemacht, Qualität und Produktivität des Schweißens durch kontinuierliche Weiterentwicklung des Lichtbogens zu steigern. Durch eine ressourcenschonende Produktion leisten wir unseren Beitrag für eine grünere Welt. Kemppi liefert nachhaltige hochmoderne Produkte, digitale Lösungen und Service für Profis in Industrie- sowie Handwerksbetrieben. Die Benutzerfreundlichkeit und Zuverlässigkeit unserer Produkte sind unser Leitmotiv, um Ihre Produktivität zu steigern. Unser hochqualifiziertes Partnernetzwerk in über 70 Ländern gewährleistet Unterstützung und Know-how vor Ort. Kemppi hat seinen Hauptsitz in Lahti, Finnland, beschäftigt über 650 Profis in 16 Ländern und verzeichnete im Jahr 2023 einen Umsatz von 209 Mio. EUR.

Kemppi – Designed for welders

Copyright © 2024 Kemppi Oy