+7 (495) 088-98-69
Статьи
02.11.2026

Калькулятор расхода газа для лазерной резки и сварки

Коротко. Расход газа при лазерной резке задают диаметр сопла и давление: через сопло 2,0–2,5 мм при 13 бар уходит около 28 м³ азота в час (газовая компания Linde), и баллона 40 л хватает примерно на 12 минут резки. При ручной лазерной сварке расход выставляют на расходомере — 15–20 л/мин (руководство Maxphotonics), и баллона аргона 40 л хватает на 5–7 часов сварки. Ниже — калькулятор расхода газа при лазерной резке, калькулятор для сварки, таблицы расхода по толщинам и объёмы газа в баллонах.

Лазерная резка: сколько газа уходит?

Станок лазерной резки металла RAYMARK LRM-XT1530MSH со сменным столом
Газ при резке идёт всё время, пока работает луч, и ещё во время пробивок. Сколько его уходит в час, определяют не мощность источника, а сопло и давление: газ вылетает из сопла со скоростью звука, и расход растёт пропорционально площади отверстия и давлению. Мощность влияет на скорость резки, поэтому от неё зависит, сколько газа уйдёт на метр реза. Сопло и давление берите из таблицы режимов своего станка, а калькулятор переведёт их в кубометры.

Калькулятор расхода газа при лазерной резке

Введите газ, диаметр сопла и давление из таблицы режимов вашего станка — калькулятор покажет расход в м³/ч и сколько газа уйдёт на заданную длину реза.

Примеры режимов: азот — волоконный источник 1,5 кВт, кислород — сталь 12 мм:

Расход газа через сопло—
Время подачи газа—
Газа на заданный рез—
На 1 м реза—
Баллонов 40 л—

Как считает калькулятор

При давлении выше ~0,9 бар газ выходит из сопла со скоростью звука, и расход растёт прямо пропорционально площади сопла и абсолютному давлению. Для азота и воздуха это всегда так, для кислорода на толстой стали (0,5–0,8 бар) истечение докритическое — калькулятор переключает формулу сам.

Q = A · p₀ · √(γ / (R·T)) · (2/(γ+1))^((γ+1)/(2(γ−1))) / ρ

  • A — площадь отверстия сопла, p₀ — абсолютное давление (избыточное + 1,013 бар), γ = 1,4 для азота, кислорода и воздуха, T = 293 К.
  • Объём газа приведён к 20 °C и 101,3 кПа — как в ГОСТах на азот и кислород в баллонах.
  • Газ = расход × (длина реза / скорость + пробивки × время пробивки). Холостые перемещения без газа, разгон и торможение не учитываются.
  • Коэффициент расхода сопла принят равным 1, потерь в шлангах нет — это верхняя оценка. Для проверки: в таблицах режимов Linde LASERLINE нержавейка 6 мм режется азотом при 14 бар через сопло 2,5–3,0 мм с расходом 52 м³/ч, формула для тех же условий даёт 53–76 м³/ч.
  • Объём баллона 40 л: кислород — 6,24 м³ при 150 кгс/см² и 8,24 м³ при 200 кгс/см² (ГОСТ 5583-78, приложение 2); азот — около 5,7 и 7,4 м³ (по формуле приложения 2 ГОСТ 9293-74).

Давление и сопло берите из таблицы режимов производителя источника или станка: калькулятор пересчитывает режим в расход, но не подбирает его.

Сколько азота уходит на лазерную резку нержавейки?

Расход азота при лазерной резке нержавеющей стали по толщинам для лазеров 1,5–4 кВт приводит та же газовая компания (ссылка на источник). Газ на 1 м реза — это расход в час, делённый на скорость резки из того же руководства, а баллонов в час — расход, делённый на 5,7 м³ азота в баллоне 40 л.
Толщина нержавейки, ммСопло, мм / давление, барРасход азота, м³/чНа 1 м реза, м³Баллонов 40 л в час
11,2–1,5 / 680,021,4
21,2–1,5 / 9120,052,1
42,0–2,5 / 13280,164,9
62,5–3,0 / 14520,589,1
92,5–3,0 / 16601,010,5
122,5–3,0 / 18682,311,9
Тип лазера в этой таблице не указан, а расход в час задают сопло и давление. Поэтому для своего станка берите их из его таблицы режимов.
Для волоконного источника 1,5 кВт производитель источников Maxphotonics публикует режимы резки нержавейки азотом. Расхода газа в самих режимах нет: его показывает калькулятор выше, если ввести сопло и давление из таблицы.
Толщина нержавейки, ммСопло, мм / давление, барСкорость, м/минРасход азота, м³/чНа 1 м реза, м³
11,5 / 1530≈200,011
21,5 / 187,5≈240,054
33,0 / 204≈1070,44
43,0 / 202≈1070,89
63,0 / 200,8≈1072,2
Главное, что видно из таблицы: переход с сопла 1,5 мм на 3,0 мм увеличивает площадь отверстия в 4 раза, и расход азота вырастает в 4–5 раз. Поэтому при резке азотом стоит брать самое маленькое сопло, на котором кромка ещё чистая. Для сравнения: нержавейку 1 мм волоконный источник 1,5 кВт режет при 15 бар вместо 6, и азота в час уходит в 2,5 раза больше — 20 м³/ч против 8.

Сколько кислорода уходит на резку стали?

Кислород режет углеродистую сталь при низком давлении: чем толще лист, тем ниже давление, до 0,5 бар на 25 мм. Расходуется его на порядок меньше азота. Расход кислорода по толщинам конструкционной стали — в том же руководстве газовой компании (ссылка на источник), для лазеров от 1 до 6 кВт; строка 25 мм — для 6 кВт.
Толщина стали, ммСопло, мм / давление, барРасход кислорода, м³/чБаллона 40 л хватит на, ч
20,6–1,2 / 2,5–4,03,02,1
61,0–1,5 / 1,5–3,03,22,0
121,2–1,5 / 1,0–2,02,42,6
181,2–1,5 / 0,5–1,01,44,5
252,0–2,3 / 0,5–0,71,54,2
На стали 6 мм кислорода уходит 3,2 м³/ч, а азота на нержавейке той же толщины — 52 м³/ч, в 16 раз больше. Когда какой газ брать и что будет с кромкой, разобрано в статье «Кислород или азот при лазерной резке».

Сколько воздуха нужно для резки воздухом?

Расход воздуха при лазерной резке считают по той же формуле, что и для азота. Ниже — расход через сопло по калькулятору; это производительность компрессора на выходе после осушителя и фильтров, без запаса.
Сопло, мм10 бар, л/мин12 бар, л/мин16 бар, л/мин
1,5≈230≈270≈350
2,0≈410≈480≈630
2,5≈640≈750≈980
3,0≈920≈1080≈1410
Какой брать компрессор, ресивер и осушитель под эти цифры, разобрано в статье «Компрессор для лазерного станка».

Лазерная сварка: на сколько хватит баллона?

Аппарат ручной лазерной сварки RAYMARK SLS Fiber с механизмом подачи проволоки
Газ при ручной сварке защищает шов и охлаждает сварочную голову, а расход газа при лазерной сварке выставляют на расходомере редуктора. Тот же производитель лазерных источников в руководстве к ручным аппаратам MA1 задаёт газ чистотой 99,99 %, давление на входе 80–500 кПа и расход 15–20 л/мин, а редуктор — с расходомером на 25 л/мин (руководство, с. 50). В опыте венгерских исследователей на аппарате IPG LightWELD XC нержавейку 1,4 мм варили в азоте с расходом 18 л/мин (Acta Materialia Transylvanica, 2025).
Газ идёт, пока нажата кнопка, плюс короткая продувка до и после шва. Поэтому в калькулятор вводят чистое время сварки, а не длину смены.

Калькулятор расхода газа при лазерной сварке

Сколько аргона или азота уйдёт за смену и на сколько хватит баллона. Расход по умолчанию — 15 л/мин, нижняя граница диапазона 15–20 л/мин для ручных аппаратов.

Время подачи газа—
Расход газа—
Объём газа в баллоне 40 л—
Одного баллона хватит на—
Нужно баллонов—

Как считает калькулятор

V = Q × (t + n × tп / 60) / 1000

  • V — объём газа, м³; Q — расход на расходомере, л/мин; t — чистое время сварки, мин; n — число швов; tп — продувка на один шов, с.
  • Расход для ручных аппаратов — 15–20 л/мин при чистоте газа 99,99 % (руководство Maxphotonics к аппаратам MA1).
  • Больше — не значит лучше: слишком сильный поток подсасывает воздух в зону сварки.
  • Объём баллона 40 л при 20 °C: аргон — 6,20 м³ при 150 кгс/см² и 8,24 м³ при 200 кгс/см² (ГОСТ 10157-79); азот — около 5,7 и 7,4 м³ (по формуле ГОСТ на азот).
  • Газ, оставшийся в баллоне при сдаче на заправку, калькулятор не вычитает: фактически баллонов понадобится немного больше.

Время продувки до и после шва задаётся в настройках аппарата; посмотрите своё значение в меню и подставьте его.

Баллон аргона 40 л при давлении наполнения 150 кгс/см² вмещает 6,2 м³ газа (ГОСТ 10157-79). Разделите объём на расход — получите часы сварки:
Баллон аргона15 л/мин, ч18 л/мин, ч20 л/мин, ч
10 л (1,55 м³)1,71,41,3
20 л (3,1 м³)3,42,92,6
40 л (6,2 м³)6,95,75,2
40 л при 200 кгс/см² (8,24 м³)9,27,66,9
Если сварщик держит кнопку 4 часа за смену при 15 л/мин, уходит 3,6 м³ — больше половины баллона 40 л. Какой газ брать для какого металла, разобрано в статье «Какой газ нужен для лазерной сварки».

Сколько газа в баллоне 10, 20, 40 и 50 литров?

Объём газа в баллоне считают по формуле V = K × Vб, где Vб — вместимость баллона в литрах, а K зависит от газа, давления и температуры. Коэффициенты для 20 °C даёт ГОСТ на каждый газ: для кислорода — ГОСТ 5583-78 (K = 0,156 при 150 кгс/см²), для аргона — тот же ГОСТ (ссылка на источник, K = 0,155), для азота — формула и коэффициенты сжимаемости ГОСТ 9293-74, по которым K ≈ 0,143.
Баллон, лКислород, м³ / кгАргон, м³ / кгАзот, м³ / кг
101,56 / 2,11,55 / 2,6≈1,43 / 1,7
203,12 / 4,23,10 / 5,2≈2,87 / 3,3
406,24 / 8,36,20 / 10,3≈5,7 / 6,7
507,80 / 10,47,75 / 12,9≈7,17 / 8,3
40 (200 кгс/см²)8,24 / 11,08,24 / 13,7≈7,4 / 8,6
Значения даны при давлении наполнения 150 кгс/см² (14,7 МПа), кроме последней строки. Один кубометр — это 1000 литров газа при атмосферном давлении: в баллоне аргона 40 л — около 6200 литров газа. Масса газа — это объём, умноженный на плотность при 20 °C: у аргона 1,662 кг/м³, у азота 1,165 кг/м³ (их дают те же ГОСТы), у кислорода 1,33 кг/м³.
До нуля баллон не расходуют: по стандарту на кислород в возвратном баллоне должно остаться не меньше 0,05 МПа (ссылка на источник). Это меньше 1 % газа, на расчёт это почти не влияет.

Баллоны, рампа, газификатор или генератор азота: что выбрать?

Ответ даёт расход. За 8 часов работы уходит:
  • резка нержавейки 1 мм азотом (8 м³/ч) — около 11 баллонов азота 40 л;
  • резка нержавейки 4 мм азотом (28 м³/ч) — около 39 баллонов;
  • резка стали 12 мм кислородом (2,4 м³/ч) — около 3 баллонов кислорода;
  • ручная сварка, 8 часов под газом при 15 л/мин — чуть больше одного баллона аргона.
Для сварки и кислородной резки хватает баллона у аппарата или рампы. Для резки азотом нужен другой способ подачи газа. Та же газовая компания в каталоге оборудования LASERLINE описывает такие варианты:
  • баллон с редуктором у станка — только для малого расхода;
  • рампа на баллоны или моноблоки в отдельном помещении вне цеха, с трубопроводом к станку; в исполнении с резервом одна сторона работает, вторая ждёт, и рампа сама переключается на полную;
  • криогенная ёмкость с жидким газом и испарителем (газификатором) на улице — для большого расхода, объём ёмкости подбирают под фактическое потребление.
Четвёртый вариант — свой генератор азота для лазерной резки (азотная станция). По данным производителя компрессоров и генераторов Атлас Копко (2021), азот с генератора заметно дешевле жидкого и баллонного. Но у генератора производительность падает с ростом чистоты азота, и это главное, что нужно проверить до покупки.
Модель генератора95 %, м³/ч99,9 %, м³/ч99,99 %, м³/ч
NGP 8+17,65,42,9
NGP 25+55,817,39,4
NGP 60+12539,623,4
Какая чистота нужна, зависит от металла и толщины. В том же документе нержавейке и высокоуглеродистой стали 1 мм достаточно 99,9 %, а 3–5 мм — 99,99 %; алюминию — 98,5 %. Для резки нержавейки 4 мм (около 28 м³/ч при 99,99 %) не хватит даже NGP 60+, нужен генератор крупнее. Цифры производителя генераторов — данные заинтересованной стороны: генератор подбирают по своему расходу, посчитанному в калькуляторе, с запасом.

Как газ настраивают на станках и аппаратах RAYMARK?

На листовых станках RAYMARK LRM-XT стоит контроллер FSCUT с программой CypCut. По руководству CypCut (разделы 3.13 и 4.10) газ и его давление задаются в параметрах слоя, причём давление из программы задаётся, если на станке стоит пропорциональный клапан. Там же есть настройки, которые добавляют газ сверх самой резки:
  • задержка газа при пробивке (Gas delay);
  • продувка после пробивки для охлаждения металла (Extra puffing);
  • обдув по контуру после резки (Path cool);
  • подача газа всё время обработки (Keep puffing).
Поэтому в калькуляторе резки есть число пробивок и время одной пробивки: на листе с сотней мелких отверстий газ на пробивки заметно добавляется к газу на рез. Как устроена программа и где эти параметры, разобрано в статье «CypCut: где скачать, как установить и настроить».
Газ в базовый комплект ручного аппарата SLS Fiber не входит: баллон аргона или азота и редуктор с расходомером покупают отдельно. Что ещё понадобится к аппарату, перечислено на странице «Купить ручной аппарат лазерной сварки».

Как считает калькулятор и где он ошибается?

Калькулятор резки считает истечение газа из сопла: при давлении выше ~0,9 бар газ выходит со скоростью звука, и расход пропорционален площади сопла и абсолютному давлению. Для кислорода при 0,5–0,8 бар истечение докритическое, и калькулятор переключает формулу сам. Объём газа приведён к 20 °C и 101,3 кПа, как в ГОСТах на газы в баллонах.
Где расчёт расходится с жизнью:
  • Реальное сопло пропускает меньше. Формула считает идеальное отверстие, поэтому результат — верхняя оценка. Пример: нержавейку 6 мм режут при 14 бар через сопло 2,5–3,0 мм с расходом 52 м³/ч, а формула даёт 53–76 м³/ч — табличное значение у нижней границы.
  • Давление на сопле ниже, чем на редукторе. Часть давления теряется в шлангах, клапанах и голове. Вводите давление из параметров резки, а не с манометра баллона.
  • Холостые перемещения без газа. Калькулятор считает газ только на рез и пробивки. Если включена подача газа всё время обработки, расход будет больше.

Как безопасно работать с газом под такой расход?

Азот и аргон не имеют ни запаха, ни цвета, поэтому утечку не замечают. Азиатская ассоциация промышленных газов AIGA (переработанный документ европейской ассоциации EIGA) пишет, что опасно уже при содержании кислорода в воздухе ниже 18 %, а ниже 10 % смерть от удушья почти неизбежна. Аргон тяжелее воздуха: из приямков и ёмкостей его трудно удалить, поэтому вытяжку делают снизу. Там, где люди регулярно работают или бывают, тот же документ рекомендует вентиляцию не меньше 6 обменов воздуха в час.
При переходе на жидкий азот добавляются ещё два риска. Жидкий азот имеет температуру −196 °C и даёт холодовой ожог при попадании на кожу. Из литра жидкости получается около 700 литров газа, поэтому даже небольшая утечка из криогенной ёмкости в закрытом помещении быстро вытесняет воздух (ссылка на источник). Поэтому криогенную ёмкость с испарителем ставят на улице, а рампу — в отдельном помещении вне цеха (ссылка на источник).

Частые вопросы

Сколько азота уходит на лазерную резку?

Зависит от сопла и давления. По таблице газовой компании на нержавейке 1–2 мм уходит 8–12 м³/ч, на 4 мм — около 28 м³/ч: баллона 40 л хватает примерно на 12 минут. В режимах волоконного источника 1,5 кВт давление выше — 20–24 м³/ч на 1–2 мм и около 107 м³/ч на 3–6 мм с соплом 3,0 мм.

Сколько аргона в баллоне 40 литров?

При 150 кгс/см² — 6,2 м³, то есть около 6200 литров газа и 10,3 кг; при 200 кгс/см² — 8,24 м³.

На сколько хватает баллона аргона при лазерной сварке?

Баллона 40 л при 15 л/мин хватает на 6,9 часа сварки, при 20 л/мин — на 5,2 часа. Баллона 10 л — на 1,3–1,7 часа.

Сколько кислорода в баллоне 40 литров?

При 150 кгс/см² — 6,24 м³, около 8,3 кг; при 200 кгс/см² — 8,24 м³.

Когда нужен генератор азота?

Когда резка азотом идёт каждый день и в час уходит несколько баллонов. Генератор подбирают по расходу при нужной чистоте азота: на 99,99 % он даёт в несколько раз меньше газа, чем на 95 %.

Почему реальный расход меньше, чем в калькуляторе?

Калькулятор считает идеальное сопло без потерь давления в шлангах и голове, поэтому даёт верхнюю оценку. Реальный расход меряют расходомером на линии.
Посчитали газ — проверьте режим на своём металле: в демозале на 4-й Магистральной порежем ваш лист на станке 6 кВт и подберём сопло и давление Записаться на тест-рез →
Источники: