Gazy osłonowe są obojętne lub pół-gazy obojętnektóre są powszechnie stosowane w kilku procesach spawania, w szczególnościspawanie łukowe gazoweIspawanie łukiem wolframowym w osłonie gazu(GMAW i GTAW, bardziej znane jako MIG i TIG, odpowiednio). Ich celem jest ochrona obszaru spoiny przedtlen, Ipara wodna. W zależności od spawanych materiałów, gazy atmosferyczne mogą obniżyć jakość spoiny lub utrudnić spawanie. Inne procesy spawania łukowego wykorzystują również inne metody ochrony spoiny przed atmosferą –spawanie łukiem elektrycznym osłoniętymna przykład używaelektrodapokrytystrumieńktóry po spaleniu wytwarza dwutlenek węgla, gaz półobojętny, który jest dopuszczalnym gazem osłonowym do spawania stali.
Niewłaściwy wybór gazu spawalniczego może prowadzić do porowatej i słabej spoiny lub do nadmiernego rozpryskiwania; to ostatnie, choć nie ma wpływu na samą spoinę, powoduje utratę wydajności ze względu na pracę potrzebną do usunięcia rozproszonych kropel
Ważnymi właściwościami gazów osłonowych są ich przewodnictwo cieplne i właściwości przenoszenia ciepła, ich gęstość w stosunku do powietrza oraz łatwość, z jaką ulegają jonizacji. Gazy cięższe od powietrza (np. argon) pokrywają spoinę i wymagają niższych prędkości przepływu niż gazy lżejsze od powietrza (np. hel). Przenoszenie ciepła jest ważne dla nagrzewania spoiny wokół łuku. Zdolność jonizacji wpływa na łatwość zajarzenia łuku i wymagane wysokie napięcie. Gazy osłonowe mogą być stosowane w czystej postaci lub jako mieszanka dwóch lub trzech gazów. W spawaniu laserowym gaz osłonowy odgrywa dodatkową rolę, zapobiegając tworzeniu się chmury plazmy nad spoiną, pochłaniającej znaczną część energii lasera. Jest to ważne w przypadku laserów CO2; lasery Nd:YAG wykazują mniejszą tendencję do tworzenia takiej plazmy. Hel najlepiej spełnia tę rolę ze względu na swój wysoki potencjał jonizacji; gaz może pochłonąć dużą ilość energii przed zjonizowaniem.
Heljest lżejszy od powietrza; wymagane są większe natężenia przepływu. Jest to gaz obojętny, nie reagujący z roztopionymi metalami. Jegoprzewodność cieplnajest wysoki. Nie jest łatwy do jonizacji, wymaga wyższego napięcia do rozpoczęcia łuku. Ze względu na wyższy potencjał jonizacji wytwarza gorętszy łuk przy wyższym napięciu, zapewnia szeroki głęboki ścieg; jest to zaleta w przypadku stopów aluminium, magnezu i miedzi. Często dodawane są inne gazy. Mieszanki helu z dodatkiem 5–10% argonu i 2–5% dwutlenku węgla („tri-mix”) mogą być stosowane do spawania stali nierdzewnej. Stosowany również do aluminium i innych metali nieżelaznych, szczególnie do grubszych spoin. W porównaniu z argonem, hel zapewnia bardziej energetyczny, ale mniej stabilny łuk. Hel i dwutlenek węgla były pierwszymi gazami osłonowymi stosowanymi od początku II wojny światowej. Hel jest stosowany jako gaz osłonowy wspawanie laseroweDolasery dwutlenku węglaHel jest droższy od argonu i wymaga wyższych przepływów, więc pomimo swoich zalet może nie być opłacalnym wyborem w przypadku produkcji o większej objętości. Czysty hel nie jest używany do stali, ponieważ powoduje nieregularny łuk i sprzyja powstawaniu odprysków.
Tlenjest stosowany w małych ilościach jako dodatek do innych gazów; zazwyczaj jako 2–5% dodatek do argonu. Zwiększa stabilność łuku i zmniejszanapięcie powierzchniowestopionego metalu, zwiększajączwilżaniez litego metalu. Stosowany do spawania natryskowego metali miękkichstale węglowe, stop niskostopowyIstale nierdzewne. Jego obecność zwiększa ilość żużla. Argon-tlen (Ar-O2) mieszanki są często zastępowane mieszankami argon-dwutlenek węgla. Używane są również mieszanki argon-dwutlenek węgla-tlen. Tlen powoduje utlenianie spoiny, więc nie nadaje się do spawania aluminium, magnezu, miedzi i niektórych metali egzotycznych. Większa ilość tlenu powoduje, że gaz osłonowy utlenia elektrodę, co może prowadzić do porowatości spoiny, jeśli elektroda nie zawiera wystarczającej ilościodtleniaczeNadmiar tlenu, zwłaszcza stosowany w zastosowaniach, do których nie jest przeznaczony, może prowadzić dokruchośćw strefie wpływu ciepła. Mieszanki argonu i tlenu z 1–2% tlenu są stosowane do stali nierdzewnych austenitycznych, w których nie można stosować argonu i CO2 ze względu na wymaganą niską zawartość węgla w spoinie; spoina ma wytrzymałą powłokę tlenkową i może wymagać czyszczenia.
Wodórjest stosowany do spawania niklu i niektórych stali nierdzewnych, zwłaszcza grubszych elementów. Poprawia płynność stopionego metalu i zwiększa czystość powierzchni. Może jednak powodowaćkruchość wodorowawielu stopów, a zwłaszcza stali węglowej, więc jego zastosowanie jest zwykle ograniczone tylko do niektórych stali nierdzewnych. Dodaje się go do argonu w ilościach zazwyczaj poniżej 10%. Można go dodawać do mieszanek argonu i dwutlenku węgla, aby przeciwdziałać utleniającym efektom dwutlenku węgla. Jego dodatek zwęża łuk i zwiększa jego temperaturę, co prowadzi do lepszej penetracji spoiny. W wyższych stężeniach (do 25% wodoru) może być stosowany do spawania materiałów przewodzących, takich jak miedź. Nie należy go jednak stosować na stali, aluminium lub magnezie, ponieważ może powodować porowatość i kruchość wodorową.
Tlenek azotudodatek służy do zmniejszenia produkcjiozon. Może również stabilizować łuk podczas spawania aluminium i wysokostopowej stali nierdzewnej.
Inne gazy mogą być używane do specjalnych zastosowań, w czystej postaci lub jako dodatki do mieszanek; np.sześciofluorek siarkiLubdichlorodifluorometan.
Sześciofluorek siarkimożna dodać do gazu osłonowego stosowanego przy spawaniu aluminium w celu związania wodoru w obszarze spoiny, co zmniejsza porowatość spoiny.
Dichlorodifluorometanz argonem może być stosowany jako atmosfera ochronna do topienia stopów aluminium i litu. Zmniejsza zawartość wodoru w spoinie aluminiowej, zapobiegając związanej z tym porowatości.
