Suojakaasut ovat inerttejä tai puoliksiinertit kaasutjoita käytetään yleisesti useissa hitsausprosesseissa, erityisestikaasumetallikaarihitsausjakaasuvolframikaarihitsaus(GMAW ja GTAW, tunnetaan paremmin nimellä MIG ja TIG). Niiden tarkoitus on suojata hitsausaluettahappea, javesihöyryä. Hitsattavista materiaaleista riippuen nämä ilmakehän kaasut voivat heikentää hitsin laatua tai vaikeuttaa hitsausta. Muissa kaarihitsausprosesseissa käytetään myös muita menetelmiä hitsin suojaamiseen ilmakehältä –suojattu metallikaarihitsausesimerkiksi käyttää aelektrodikatettu avirtausjoka tuottaa kulutettaessa hiilidioksidia, puoliinerttiä kaasua, joka on hyväksyttävä suojakaasu hitsattaessa terästä.
Väärä hitsauskaasun valinta voi johtaa huokoiseen ja heikon hitsiin tai liialliseen roiskeeseen; jälkimmäinen, vaikka se ei vaikuta itse hitsiin, aiheuttaa tuottavuuden menetystä johtuen hajaantuneiden pisaroiden poistamiseen tarvittavasta työvoimasta
Suojakaasujen tärkeitä ominaisuuksia ovat niiden lämmönjohtavuus ja lämmönsiirtoominaisuudet, tiheys suhteessa ilmaan sekä ionisoitumisen helppous. Ilmaa raskaammat kaasut (esim. argon) peittävät hitsin ja vaativat pienempiä virtausnopeuksia kuin ilmaa kevyemmät kaasut (esim. helium). Lämmönsiirto on tärkeää hitsin lämmittämisessä kaaren ympärillä. Ionisoitavuus vaikuttaa siihen, kuinka helposti kaari käynnistyy ja kuinka korkeaa jännitettä tarvitaan. Suojakaasuja voidaan käyttää puhtaina tai kahden tai kolmen kaasun seoksena. Laserhitsauksessa suojakaasulla on lisätehtävä, joka estää plasmapilven muodostumisen hitsin yläpuolelle ja absorboi merkittävän osan laserenergiasta. Tämä on tärkeää CO2-lasereille; Nd:YAG-lasereilla on pienempi taipumus muodostaa tällaista plasmaa. Helium toimii tässä roolissa parhaiten korkean ionisaatiopotentiaalinsa ansiosta; kaasu voi imeä suuren määrän energiaa ennen kuin se ionisoituu.
Heliumon ilmaa kevyempi; tarvitaan suurempia virtausnopeuksia. Se on inertti kaasu, joka ei reagoi sulan metallin kanssa. Senlämmönjohtavuuson korkea. Se ei ole helppoa ionisoida, vaatii suurempaa jännitettä kaaren käynnistämiseen. Suuremman ionisaatiopotentiaalin ansiosta se tuottaa kuumemman kaaren korkeammalla jännitteellä, tarjoaa laajan syvän helmen; tämä on etu alumiini-, magnesium- ja kupariseoksille. Usein lisätään muita kaasuja. Ruostumattoman teräksen hitsaukseen voidaan käyttää heliumin seoksia, joihin on lisätty 5–10 % argonia ja 2–5 % hiilidioksidia ("tri-mix"). Käytetään myös alumiinille ja muille ei-rautametallille, erityisesti paksummille hitseille. Argoniin verrattuna helium tuottaa energiarikkaamman mutta vähemmän vakaan kaaren. Helium ja hiilidioksidi olivat ensimmäisiä käytettyjä suojakaasuja toisen maailmansodan alusta lähtien. Heliumia käytetään suojakaasunalaserhitsausvartenhiilidioksidilaserit. Helium on kalliimpaa kuin argon ja vaatii suurempia virtausnopeuksia, joten eduistaan huolimatta se ei välttämättä ole kustannustehokas valinta suurempien tuotantomäärien tuotantoon. Puhdasta heliumia ei käytetä teräksen valmistukseen, koska se tuottaa epäsäännöllisen kaaren ja edistää roiskeita.
Happikäytetään pieniä määriä muiden kaasujen lisäyksenä; tyypillisesti 2–5 % lisäyksenä argoniin. Se parantaa valokaaren vakautta ja vähentääpintajännityssulan metallin määrä kasvaakostutuskiinteästä metallista. Sitä käytetään lievän suihkesiirtohitsaukseenhiiliteräkset, matala seosjaruostumattomat teräkset. Sen läsnäolo lisää kuonan määrää. argon-happi (Ar-O2) -seokset korvataan usein argon-hiilidioksidiseoksilla. Myös argon-hiilidioksidi-happi-seoksia käytetään. Happi hapettaa hitsin, joten se ei sovellu alumiinin, magnesiumin, kuparin ja joidenkin eksoottisten metallien hitsaukseen. Lisääntynyt happi saa suojakaasun hapettamaan elektrodin, mikä voi johtaa kerrostuman huokoisuuteen, jos elektrodi ei sisällä riittävästihapettumisenestoaineet. Liiallinen happi, varsinkin kun sitä käytetään sovelluksessa, johon sitä ei ole määrätty, voi johtaahaurauttalämpövaikutteisella alueella. Argon-happiseoksia, joissa on 1–2 % happea, käytetään austeniittiseen ruostumattomaan teräkseen, jossa argon-CO2:ta ei voida käyttää hitsin vaaditun alhaisen hiilipitoisuuden vuoksi; hitsauksessa on kova oksidipinnoite ja se saattaa vaatia puhdistusta.
Vetykäytetään nikkelin ja joidenkin ruostumattomien terästen, erityisesti paksumpien kappaleiden, hitsaukseen. Se parantaa sulan metallin juoksevuutta ja parantaa pinnan puhtautta. Se voi kuitenkin aiheuttaavetyhaurastuminenmonista seoksista ja erityisesti hiiliteräksestä, joten sen käyttö rajoittuu yleensä vain joihinkin ruostumattomiin teräksiin. Sitä lisätään argoniin tyypillisesti alle 10 %. Sitä voidaan lisätä argon-hiilidioksidiseoksiin estämään hiilidioksidin hapettavia vaikutuksia. Sen lisäys kaventaa kaarta ja nostaa kaaren lämpötilaa, mikä parantaa hitsin tunkeutumista. Suurempina pitoisuuksina (jopa 25 % vetyä) sitä voidaan käyttää johtavien materiaalien, kuten kuparin, hitsaukseen. Sitä ei kuitenkaan saa käyttää teräkselle, alumiinille tai magnesiumille, koska se voi aiheuttaa huokoisuutta ja vetyhaurastumista.
Typpioksidilisääminen vähentää tuotantoaotsoni. Se voi myös stabiloida valokaaren alumiinia ja runsasseosteista ruostumatonta terästä hitsattaessa.
Muita kaasuja voidaan käyttää erikoissovelluksiin, puhtaina tai sekoitettuina lisäaineina; esimrikkiheksafluoriditaidiklooridifluorimetaani.
Rikkiheksafluoridivoidaan lisätä suojakaasuun alumiinin hitsauksessa vetyn sitomiseksi hitsausalueella hitsin huokoisuuden vähentämiseksi.
Diklooridifluorimetaaniargonin kanssa voidaan käyttää suojaavana ilmakehään alumiini-litium-seosten sulatuksessa. Se vähentää alumiinihitsin vetypitoisuutta ja estää siihen liittyvän huokoisuuden.
