在切割不同材料時，須根據(jù)被切割材料的品種和對切口質(zhì)量的要求選擇相應(yīng)的等離子弧切割。常用的幾種等離子弧氣體元素的物理性質(zhì)如表所示：
密度（g/cm3） | 沸點(diǎn)（℃） | 比熱（cal/g ℃） | 導(dǎo)熱系數(shù)（cal/cms ℃） | |
Ar | 1.784×10-3 | -185.7 | 0.125 | 0.416×10-4 |
H2 | 0.09×10-3 | -252.61 | 3.45 | 4.06×10-4 |
N2 | 1.25×10-3 | -195.8 | 0.247 | 0.6×10-4 |
O2 | 1.429×10-3 | -218.83 | 0.218 | 0.59×10-4 |
1、 氬-氫等離子弧切割
氬-氫等離子弧切割的離子氣，以氫氣為主，加入20-35%的氫作為輔助氣體，由于氬氣是惰性氣體，即使在電弧高溫下也不與金屬材料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，因此能很好地保護(hù)切口處的材質(zhì)不變，另一方面，氬氣的引弧性和穩(wěn)弧性都很好，可保持電弧穩(wěn)定。但是，由于使用惰性氣體，熔瘤不易脫離，與其它等離子弧切割機(jī)相比，其無渣切割條件區(qū)較窄。在切割5mm以下的薄板時，切口常附有大的熔瘤。切割速度約為其它等離子弧切割方法的一半。
2、 氮?dú)獾入x子弧切割
氮?dú)獾入x子弧在歐美國家已普遍用于非鐵金屬的切割。由于用氮做等離子氣，切口表面因產(chǎn)生氮化層而改變顏色。在切割不銹鋼時，可獲得良好的切口；切割鋁時，切口較粗糙，切口上亦因氮化而變色。使用的切割電流從10A到1000A，最大切割厚度可達(dá)100mm。
與氬-氫等離子弧相比，氮?dú)獾入x子弧的除渣條件范圍較寬，所以不易產(chǎn)生熔瘤。切割不銹鋼時，如果工藝參數(shù)不當(dāng)，氮化后變?yōu)楣腆w的熔瘤粘附在鋼板上，使除渣很麻煩。
在噴咀耐用性方面，在各種等離子弧切割方法中，氮?dú)獾入x子弧切割具有在噴咀較粗糙時仍可使用的特點(diǎn)。
切割普通板材時，因切口被氮化，而熔瘤又以細(xì)蠶狀粘附，只在快速切割時切口良好，故通常情況下不采用。
氮?dú)獾入x子弧主要用于切割不銹鋼，由于使用方便，因而也多用于手工切割。此外還用作海底油管、螺旋管等連續(xù)生產(chǎn)線的切割。
作為氮?dú)獾入x子弧的一種變型，是在電弧周圍通以CO2，這樣可使脫渣性變好；另一種變型是噴水式，即將水直接噴在弧柱上，以增加電弧集中性及減少熔瘤。噴水式的缺點(diǎn)是割炬結(jié)構(gòu)復(fù)雜，能量損失多。
3、 氧氣等離子弧切割
氧氣等離子弧是用氧作離子氣，在切割要素中增加了氧化燃燒反應(yīng)，用于不銹鋼和鋁時切口非常粗糙，不能使用。然而切割普通鋼材時可以獲得良好切口，不必?fù)?dān)心切口氮化。由于氧的反應(yīng)強(qiáng)烈，所以不粘附熔瘤，不僅切割普通鋼材如此，切割不銹鋼及鋁也一樣。由于氧氣等離子弧切割脫渣條件范圍寬，所以使用最方便。由于利用了氧化燃燒反應(yīng)，其切割速度比其它等離子弧快，對于一般的厚度，切割速度都在1m/min以上。
采用氬-氫等離子弧、氮?dú)獾入x子弧、氧氣等離子弧三種方法切割不銹鋼，當(dāng)電流為250A時，板厚與切割速度關(guān)系示于圖6，可供參考。
氧氣等離子弧切割主要用于普通鋼材，由于切割速度快，通常將割炬裝在數(shù)控切割機(jī)、光電跟蹤切割機(jī)上，而不適用于手工操作。
4、 空氣等離子弧切割
由于空氣是氮與氧的混合氣，所以其特征介于氧氣等離子弧與氮?dú)獾入x子弧之間。
例如，不銹鋼的切口沒有氧氣等離子弧那樣的粗糙，但卻因氮化而變黑，與氧氣等離子弧一樣，脫渣的條件范圍寬，熔瘤少。切割速度雖然比氧氣等離子弧慢10-15%，但在等離子弧切割方法中仍是較快的。
用于切割普通碳鋼時，因切口氮化，可能給焊接帶來問題，需要注意。
空氣等離子弧切割對于薄板和厚板的切割，既方便又經(jīng)濟(jì)，現(xiàn)在正逐漸成為主要的切割方法。
氬-氫等離子弧 | 氮?dú)獾入x子弧 | 空氣等離子弧 | 氧氣等離子弧 | |
除渣條件范圍 | 窄 | 稍窄 | 稍寬 | 寬 |
熔瘤的剝離子性 | 不好 | 不好，特別是不銹鋼切割，氮?dú)夂茈y處理 | 較好 | 好 |
切割速度 | 慢 | 較慢 | 較快 | 快 |
實(shí)用可切的厚板 | 4~150mm | 0.5~100mm | 0.5~40mm | 0.5~40mm |
電極壽命 | 長 | 長 | 稍短 | 短 |
電極材料 | 鎢 | 鋯、鉿 | 鋯 |