A formação de gás é um tema complicado, por isso vou fornecer alguns antecedentes preliminares nesta secção, para depois entrar na parte da soldadura na próxima vez.
Não quer dizer "fórmico"?
O gás de formação é uma mistura de hidrogénio (H2) e um gás inerte (normalmente azoto, N2) que é utilizado para reduzir os óxidos das superfícies metálicas a água. Não confundir com o ácido fórmico (HCO2H), que espero abordar noutra publicação ainda este ano.
Segurança
A razão para a diluição do hidrogénio pelo gás inerte é manter o hidrogénio abaixo de 5,7% (por volume), uma vez que este é o ponto acima do qual o hidrogénio pode entrar em combustão espontânea. As empresas de gás, como a Linde e a Air Products, consideram que a formação de gás a um nível inferior a este é uma mistura inerte, pelo que os acessórios utilizados para a ligação das garrafas de gás são do tipo CGA580 padrão utilizado para o azoto, árgon, hélio, etc. Dependendo do fornecedor de gás, podem permitir um máximo de 5,0% ou 4,0% de hidrogénio, para garantir que estão dentro das margens de segurança.
Apesar de tudo isto, os fornos a 100% de hidrogénio são utilizados em todo o mundo numa variedade de processos diferentes, e também vi processos de soldadura em todo o mundo em que são utilizados 10% e até 20% de gás formador de hidrogénio/nitrogénio. Não estou a dizer que >5% de H2/N2 não possa ser utilizado com segurança, mas é preciso ter cuidado ao utilizá-lo.
Fornecimento de gás
Existem três formas de fornecimento de gás para a formação de processos de soldadura à base de gás:
1/ Mistura de hidrogénio e azoto num painel especial. Por vezes, pode também incorporar um reator catalítico que reage com vestígios de oxigénio, em ppm, com o hidrogénio para formar água: a água é depois removida por adsorção. Este processo produz um gás de formação muito "limpo" que terá propriedades redutoras óptimas. Normalmente, a fonte de azoto provém de N2 criogénico vaporizado e o hidrogénio provém de um cilindro ou de fontes baseadas em "tubos".
2/ Alimentação do cilindro. O gás pode ser fornecido sob a forma de mistura através de um único cilindro ou de um banco de cilindros em forma de coletor. Normalmente, este é utilizado tal como é recebido, sem ser limpo.
3/ Craqueamento do amoníaco. Basicamente, NH3 -> 3N2 + H2. Isto é viável, mas resulta num rácio fixo de 3:1 de N2 para H2, e nunca é utilizado (que eu saiba) na soldadura. É também extremamente ineficiente em termos de custos e de utilização de energia para produzir o amoníaco, além de que o amoníaco tem normalmente um teor de humidade muito mais elevado do que uma mistura de azoto e hidrogénio gasoso.
O que é que ele faz na soldadura? Para a próxima, falo disso: Vou falar de termodinâmica e cinética, e haverá um teste.
Saúde! Andy
