Плазменная резка давно вытеснила газокислородную там, где нужна скорость и чистый рез по тонкому и среднему металлу, особенно по нержавейке и алюминию. Но качество кромки, скорость и ресурс расходников зависят не только от аппарата — половину результата определяет газ для плазменной резки. Разберём, какой газ под какой металл выбрать, какие требования к чистоте и давлению, и как считать расход.
Как работает плазменная резка и зачем нужен газ
В плазмотроне между электродом и соплом (или разрезаемым металлом) горит дуга. Через неё под давлением продувается газ — он нагревается до состояния плазмы с температурой свыше 20 000 °C, ионизируется и превращается в струю, которая плавит металл и выдувает расплав из реза. Газ здесь играет сразу три роли: формирует плазменную дугу, защищает электрод и выдувает расплав.
От состава плазмообразующего газа зависит температура и плотность струи, химия кромки (окисление или азотирование) и скорость резки. Поэтому под разные металлы выбирают разные газы — это принципиально иначе, чем при газовой резке, где работает связка ацетилен + кислород (про неё — отдельный материал газовая резка металла: комплект ацетилен и кислород).
Воздух — самый доступный плазмообразующий газ
Сжатый воздух — самый дешёвый и распространённый газ для бытовых и полупрофессиональных плазmorezов. Кислород воздуха повышает энергию резки, азот стабилизирует струю. Воздухом уверенно режут углеродистую сталь, нержавейку и алюминий толщиной примерно до 20–30 мм.
Минусы: кромка окисляется и азотируется (насыщается азотом), что ухудшает последующую сварку нержавейки и может давать поры. Воздух должен быть сухим и очищенным от масла — иначе быстро выходят из строя сопло и электрод. Для ответственного реза под сварку воздух — компромисс.
Кислород — для углеродистой стали
Чистый кислород — лучший газ для резки углеродистой и низколегированной стали. Он даёт экзотермическую реакцию с железом (металл буквально горит в струе), за счёт чего растёт скорость и получается чистая кромка с минимальным гратом, почти готовая под сварку. Применяют кислород технический по ГОСТ 5583-78 чистотой не ниже 99,7%.
Ограничение: кислород окисляет кромку, поэтому для нержавейки и алюминия он не подходит — там окисел ухудшает качество. Про различие сортов кислорода мы писали в материале кислород промышленный и медицинский — для плазмы нужен именно технический газообразный.
Азот — для нержавейки и алюминия
Азот — основной газ для качественной резки нержавеющей стали и алюминия. Он инертен к этим металлам, не окисляет кромку, даёт гладкий светлый рез без окалины, который почти не требует зачистки перед сваркой. Для резки берут азот высокой чистоты — не ниже 99,995% по ГОСТ 9293-74; примеси кислорода сводят на нет главное преимущество азота.
Азот используют и как плазмообразующий, и как защитный (вторичный) газ. Для производств, где азота уходит много, выгоднее криогенный жидкий азот с газификатором, а не баллоны — экономика подробно разобрана в статье азот в баллонах: для чего используют N₂.
Аргоно-водородная смесь (H35) — для толстого алюминия и нержавейки
Для толстого алюминия и нержавейки (от 50 мм и выше) применяют смесь аргон + водород, чаще всего H35 (35% водорода, 65% аргона). Водород резко повышает теплосодержание плазмы и проплавление, аргон стабилизирует дугу. Это самый «горячий» и качественный, но и самый дорогой режим; в качестве защитного газа к нему часто идёт азот. Аргон для смеси нужен высшего сорта — как и в TIG-сварке, где важна чистота 99.99.
Таблица: газ под металл и толщину
| Металл | Толщина | Плазмообразующий газ | Защитный газ |
|---|---|---|---|
| Углеродистая сталь | до 30 мм | Кислород | Воздух |
| Углеродистая сталь | тонкая, бытовой рез | Воздух | Воздух |
| Нержавейка | до 50 мм | Азот | Азот / воздух |
| Нержавейка / алюминий | от 50 мм | Аргон + водород (H35) | Азот |
| Алюминий | до 50 мм | Азот или воздух | Азот |
Требования к чистоте и давлению газа
Качество реза напрямую зависит от подготовки газа:
- Чистота. Кислород — от 99,7%, азот — от 99,995%, аргон — высший сорт. Грязный газ снижает скорость и убивает расходники.
- Сухость и отсутствие масла. Особенно для воздуха: обязательны влагомаслоотделитель и осушитель, иначе сопло и электрод выходят из строя в разы быстрее.
- Давление. В большинстве систем рабочее давление плазмообразующего газа — 4–9 бар; точное значение задаёт паспорт аппарата под конкретную толщину. Стабильное давление держит исправный газовый редуктор — для плазмы критично, чтобы давление не «проседало» под нагрузкой.
Расход газа и баллоны
Расход зависит от тока, толщины и системы, но порядок величин полезно знать заранее, чтобы планировать запас и не останавливать рез на середине листа. Стандартный баллон 40 л под давлением 150 атм вмещает около 6 м³ газа. Как пересчитать запас по кислороду, азоту и аргону, мы показывали в материале сколько газа в баллоне 40 литров.
Для сравнения с лазером — там тоже ключевую роль играют азот и кислород, но логика выбора иная; об этом отдельный разбор газы для лазерной резки металла. Если расход газа большой и постоянный, баллоны уступают по экономике криогенным ёмкостям с газификатором.
Где купить газ для плазменной резки в Казахстане
«ВостокТехГаз» поставляет кислород технический, азот высокой чистоты, аргон высшего сорта и аргоно-водородные смеси в баллонах 40 л, а также жидкие газы и криогенное оборудование для производств с большим расходом. Подберём газ и давление под ваш аппарат, металл и толщину, организуем заправку и обмен баллонов по региону.
Часто задаваемые вопросы
Каким газом режут нержавейку плазмой?
Лучший вариант — азот высокой чистоты (от 99,995%): он не окисляет кромку и даёт чистый рез под сварку. Для тонкой нержавейки бытовыми аппаратами подойдёт сжатый воздух, но кромка будет азотированной.
Можно ли резать плазмой обычным воздухом?
Да, сжатый воздух — самый доступный плазмообразующий газ для углеродистой стали, нержавейки и алюминия толщиной до 20–30 мм. Важно, чтобы воздух был сухим и без масла, иначе быстро выходят из строя сопло и электрод.
Какой газ нужен для резки углеродистой стали?
Чистый кислород (от 99,7%) — он даёт экзотермическую реакцию с железом, повышает скорость и оставляет чистую кромку с минимальным гратом. Для бытовых работ часто хватает и воздуха.
Чем плазменная резка отличается от лазерной по газам?
И там, и там используют азот и кислород, но в лазере газ в основном защитный и выдувающий расплав, а в плазме он ещё и формирует саму режущую дугу. Подробности — в нашем материале про газы для лазерной резки.
Какое давление газа нужно для плазменной резки?
В большинстве систем — 4–9 бар, точное значение зависит от аппарата и толщины металла и указано в паспорте. Стабильность давления обеспечивает исправный редуктор с манометром.
Какой чистоты нужен азот для плазменной резки?
Не ниже 99,995%. Примеси кислорода в азоте окисляют кромку и сводят на нет его главное преимущество — чистый рез без окалины.
Что такое смесь H35 и для чего она нужна?
H35 — это смесь 35% водорода и 65% аргона. Её применяют для резки толстого (от 50 мм) алюминия и нержавейки: водород резко повышает теплоту плазмы и проплавление. Режим дорогой, но даёт максимальное качество на больших толщинах.
Заключение
Выбор газа для плазменной резки — это всегда баланс цены и качества кромки. Воздух — дёшево и универсально для тонкого металла, кислород — для скоростной резки углеродистой стали, азот — для чистой нержавейки и алюминия, аргоно-водородная смесь — для толстых ответственных резов. Подберите газ под ваш металл и аппарат, следите за чистотой и давлением — и плазма даст ровный рез с минимальной доработкой.