02.11.2026
Какой газ нужен для лазерной сварки: аргон, азот или без газа
Коротко. Защитный газ для лазерной сварки нужен всегда: для нержавеющей стали обычно берут азот, для углеродистой стали, алюминия, латуни и других металлов — аргон. Производитель лазерных источников Maxphotonics в руководстве к ручным аппаратам задаёт чистоту газа 99,99 % и расход 15–20 л/мин. Без газа шов окисляется, а сварочная голова остаётся без газового охлаждения, поэтому аппарат без газа не включают.
Зачем нужен защитный газ при лазерной сварке?
У газа в ручном аппарате две задачи. Первая — закрыть сварочную ванну от воздуха: кислород воздуха окисляет горячий металл, азот воздуха даёт нитриды и поры, и шов темнеет, теряет коррозионную стойкость и прочность. Вторая — защитить и охладить голову: в том же руководстве к ручным аппаратам серии MA1 сказано, что сварочная голова охлаждается инертным газом (с. 50).
Чистота газа важна и для оптики. Производитель сварочных голов Au3Tech в руководстве к голове HW970 предупреждает, что примеси в газе — углеводороды и водяной пар — повреждают линзу, и требует фильтр на линии газа.
Какой газ нужен для какого металла?
В руководстве к ручным аппаратам производитель задаёт азот чистотой 99,99 % для нержавеющей стали и аргон той же чистоты для остальных материалов, в том числе для углеродистой и оцинкованной стали, алюминия и латуни (с. 64–65).
Это стартовые настройки. Какой газ брать, зависит не только от металла, но и от того, какой нужен шов: для видимого шва на нержавейке важен цвет, для силового — отсутствие пор. Поэтому газ проверяют на своих образцах.
Азот или аргон для лазерной сварки: в чём разница?
Для нержавеющей стали работают оба газа, но с разным результатом. В опыте Ливерморской национальной лаборатории и британского AWE, опубликованном в Welding Journal (OSTI, 2015), азот почти убрал пористость в лазерных швах нержавеющей стали 304L, которая появлялась в аргоне. На конструкционной стали A36 швы в аргоне тоже были пористыми, а в азоте пор было мало или не было. На никеле азот не помог.
Для титана азот не подходит. Британский институт сварки TWI пишет, что титан горит в азоте при температуре около 800 °C, а кислород и азот проникают в него уже выше 400 °C и делают металл хрупким. Поэтому титан варят в инертном газе и защищают не только ванну, но и остывающий шов и обратную сторону.
Начинать стоит с рекомендации производителя аппарата: азот для нержавейки, аргон для остальных металлов. Если шов выходит пористым или не того цвета, газ меняют и сравнивают на своих образцах.
Нужен ли гелий для волоконного лазера?
Обычно нет. Гелий связан прежде всего с мощными CO₂-лазерами: при сварке стали таким лазером нужны газы с потенциалом ионизации выше, чем у паров железа, например гелий, а аргон с низким потенциалом ионизации может сам усиливать плазму (ссылка на источник). У волоконного лазера другая длина волны. Исследователи Осакского университета (JWRI, 2008) изучили факел при сварке нержавеющей стали волоконным лазером 10 кВт: он слабо ионизирован, зондирующий луч в нём ослаблялся примерно на 4 %, и этого слишком мало, чтобы уменьшить провар.
Для ручных аппаратов руководство производителя задаёт аргон и для алюминия (с. 64–65). Подавлять плазму гелием на волоконном аппарате обычно не требуется.
Какой расход и давление газа выставить?
Для ручных аппаратов серии MA1 производитель задаёт такие параметры газа (руководство, с. 50 и 63):
Производитель сварочных голов Au3Tech дополнительно требует фильтр на линии газа тонкостью до 0,01 мкм (ссылка на источник).
Расход газа при лазерной сварке в таблицах режимов руководства к аппаратам MA1 одинаков для всех материалов — 15–20 л/мин, от нержавейки до алюминия (с. 64–65). Больше — не значит лучше: слишком сильный поток подсасывает воздух в зону сварки.
На сколько хватит баллона при таком расходе, считает калькулятор расхода газа: введите расход с расходомера и чистое время сварки за смену. Продувку газа в меню аппарата и стартовые режимы по металлам и толщинам разбираем в статье «Настройка лазерной сварки: режимы и параметры».
Что будет, если варить без газа?
Лазерная сварка без газа портит и шов, и аппарат:
- Нержавеющая сталь темнеет и теряет коррозионную стойкость. Британский институт сварки приводит пример: у шва из стали типа 316 с окисленным слоем критическая температура питтинга может упасть с 60 до 40 °C (ссылка на источник). Такой шов приходится зачищать и травить.
- Титан становится хрупким — для него сварка без защиты недопустима.
- Углеродистая сталь и алюминий дают окисленный шов, поры и брызги.
- Голова остаётся без газового охлаждения и продувки, хотя производитель охлаждает её именно инертным газом (руководство, с. 50).
Поры и окисленный шов — один из шести минусов лазерной сварки. Остальные пять — подгонка деталей, толщина за один проход, алюминий и медь, безопасность и цена оборудования — разобраны в статье «Минусы лазерной сварки».
Нужен ли поддув с обратной стороны шва?
Когда лазер проваривает тонкий лист или трубу насквозь, обратная сторона шва остаётся без защиты. Для нержавеющей стали рекомендуют поддув чистым аргоном с обратной стороны и минимальное содержание кислорода в нём до начала сварки (ссылка на источник). Для титана защита обратной стороны обязательна (ссылка на источник). Для углеродистой стали и неответственных швов поддув обычно не делают. Как это делают на трубах — заглушками и заполнением аргоном до сварки, — разобрано в статье «Лазерная сварка труб».
Что купить к аппарату для работы с газом?
Газ в базовый комплект ручного аппарата SLS Fiber не входит: отдельно покупают баллон аргона или азота нужной чистоты и редуктор с расходомером. Полный список того, что понадобится кроме аппарата, — на странице «Купить ручной аппарат лазерной сварки».
Если меняется металл или задача, инженеры RAYMARK помогают подобрать настройки аппарата. До покупки можно приехать в демозал — Москва, ул. 4-я Магистральная, д. 5, стр. 3, — посмотреть аппарат в работе и сварить образцы на своём металле. Пусконаладка после поставки занимает 15–20 минут, гарантия — до 5 лет.
Когда к газу нужна ещё и присадка, читайте статью «Лазерная сварка с проволокой и без»; если шов всё равно выходит пористым или тёмным, причины разобраны в статье «Проблемы лазерного сварочного аппарата: дефекты шва».
Как безопасно работать с газом и лазером?
Аргон и азот не ядовиты, но вытесняют кислород: в тесном помещении без вентиляции утечка из баллона опасна для сварщика. Баллон закрепляют, редуктор проверяют на утечки. Сам ручной аппарат — лазерное изделие класса 4 по ГОСТ IEC 60825-1-2023, класс конкретного аппарата указан в паспорте; сварщик и все рядом работают в очках, подобранных под длину волны лазера, — как их выбрать, читайте в статье «Очки для лазерной сварки».
Частые вопросы
Какой газ нужен для лазерной сварки?
Для нержавеющей стали обычно азот, для углеродистой стали, алюминия, латуни и других металлов — аргон. Чистота — 99,99 %, расход — 15–20 л/мин.
Можно ли варить лазерной сваркой без газа?
Нет. Без газа шов окисляется, нержавейка теряет коррозионную стойкость, титан становится хрупким, а сварочная голова остаётся без газового охлаждения.
Азот или аргон для нержавейки?
Подходят оба. Производитель лазерных источников указывает для нержавейки азот, и в испытаниях азот снижал пористость швов; аргон тоже применяют. Выбор лучше проверить на своих образцах.
Можно ли варить титан в азоте?
Нет. Азот и кислород проникают в горячий титан и делают его хрупким, поэтому титан варят в инертном газе, обычно аргоне, с защитой остывающего шва и обратной стороны.
Какой расход газа ставить на ручном аппарате?
15–20 л/мин при чистоте газа 99,99 % и давлении на входе 80–500 кПа. Для этого нужен редуктор с расходомером.
Не уверены, аргон или азот подойдёт вашему металлу? Сварим пробные швы на вашем металле в демозале и подскажем газ и режим для аппарата. Сварить пробные швы →
Источники
- Maxphotonics. MA1 Series Handheld Laser Welding Machine. Instruction Manual, Rev. V1.0, 2023. expressweldcare.co.uk
- Au3Tech. HW970 User Manual. manuals.online
- The Effect of Ar and N2 Shielding Gas on Laser Weld Porosity in Steel, Stainless Steel, and Nickel. Welding Journal, 2015. osti.gov
- TWI. Welding of titanium and its alloys — Part 1. Job Knowledge 109. twi-global.com
- TWI. What is the difference between gas shielding, plasma control and plume control in laser welding? FAQ. twi-global.com
- Y. Kawahito, M. Mizutani, S. Katayama. Transactions of JWRI, 2008, 37(2): 19–25. ir.library.osaka-u.ac.jp
- TWI. What is heat tint and how do I avoid it during welding of stainless steels? FAQ, 2017. twi-global.com
- ГОСТ IEC 60825-1-2023 «Безопасность лазерной аппаратуры. Часть 1. Классификация оборудования и требования». meganorm.ru
