ちょっと、そこ！チタンプレートのサプライヤーとして、チタンプレートの最適な溶接方法についてよく質問されます。チタンはとてもクールな金属です。強くて軽く、耐食性にも優れています。しかし、溶接となると、少し難しくなることがあります。そこで今回はチタン板に適した溶接方法をいくつか紹介していきます。
チタン板の溶接はなぜ違うのですか？
溶接方法に入る前に、チタンの溶接が他の金属の溶接と異なる理由を簡単に説明しましょう。チタンは、高温において酸素、窒素、水素に対して高い親和性を持っています。これは、溶接中にこれらの元素にさらされると、溶接を弱める可能性のある脆い化合物を形成する可能性があることを意味します。したがって、溶接領域をこれらの要素から保護するために特別な予防措置を講じる必要があります。
ガスタングステンアーク溶接(GTAW)
チタンプレートの最も一般的な溶接方法の 1 つは、GTAW または TIG (タングステンイナートガス) 溶接としても知られるガスタングステンアーク溶接です。この方法では、消耗品ではないタングステン電極を使用して、電極とチタンプレートの間にアークを生成します。溶接領域を大気から保護するために、シールド ガス (通常はアルゴン) が使用されます。
GTAW の優れた点は、溶接プロセスを大幅に制御できることです。熱が強すぎると粒子の成長や歪みなどの問題が発生する可能性があるため、チタンを溶接する際には入熱を簡単に調整できます。これは非常に重要です。また、タングステン電極は溶けないため、非常にきれいで正確な溶接が得られます。
ただし、GTAW は比較的時間がかかるプロセスであり、溶接工の高度なスキルが必要です。しかし、チタンプレートに高品質の溶接を求めている場合は、検討する価値があります。素晴らしいものを見つけることができますチタンストリップこの方法で溶接できる製品。
プラズマアーク溶接(PAW)
プラズマアーク溶接は、チタンプレートを溶接するためのもう 1 つの優れたオプションです。 GTAW に似ていますが、収縮したアークを使用して、より集中した強力な熱源を作成します。プラズマ アークは、溶接トーチの小さなオリフィスにガス (通常はアルゴン) を通すことによって生成されます。
PAW の利点の 1 つは、GTAW と比較してより高い溶接速度を実現できることです。これは、収縮したアークによりチタンプレートへの熱伝達がより効率的に行えるためです。また、PAW はより深い溶け込み溶接を行うことができるため、厚いチタン プレートに有利です。
ただし、GTAW と同様に、PAW にも高度なスキルが必要です。また、PAW の装置は GTAW の装置よりも複雑で高価です。チタン プレートを使用する大規模プロジェクトに取り組んでいる場合は、PAW が良い選択になる可能性があります。そして、次のような特定のグレードについては、GR2 チタン ストリップ, PAW は優れた結果を提供します。
電子ビーム溶接 (EBW)
電子ビーム溶接は、高速電子ビームを使用してチタンプレートを溶かす高エネルギー溶接プロセスです。電子は電子銃で生成され、溶接領域に集中します。溶接は真空中で行われるため、チタンが大気によって汚染される可能性はありません。
EBW は、歪みを最小限に抑えた非常に高品質の溶接を行うことができます。厚いチタン板もワンパスで溶接できるため、時間を大幅に節約できます。しかし、EBWの装置は非常に高価であり、専用の真空チャンバーが必要です。また、ワークピースを真空チャンバー内に配置する必要があるため、このプロセスはあまり柔軟性がありません。
この方法は、航空宇宙や医療など、高精度かつ高品質の溶接が要求される業界でよく使用されます。あなたが扱っているならASTMB265 チタン板金クリティカルなアプリケーションの場合は、EBW が適している可能性があります。
レーザービーム溶接(LBW)
レーザー ビーム溶接では、高度に集束したレーザー ビームを使用してチタン プレートを溶かします。レーザービームは非常に正確に制御できるため、非常に正確かつ迅速な溶接が可能になります。小さくて複雑な部品の溶接にも使用できます。
LBW は熱の影響を受ける部分が少ないため、チタン プレートの歪みや粒子の成長の可能性が低くなります。自動化も容易なため、大量生産にも最適です。ただし、LBW の装置は高価であり、レーザー ビームを溶接継手と注意深く位置合わせする必要があります。
この方法は、自動車業界やエレクトロニクス業界でチタン部品を溶接するためにますます一般的になりつつあります。チタンプレートを溶接するための最新かつ効率的な方法をお探しの場合は、LBW を検討してみる価値があります。
溶接方法を選択する際に考慮すべき要素
チタンプレートの溶接方法を選択する際には、考慮する必要がある要素がいくつかあります。
- 板の厚さ: プレートが厚い場合は、PAW や EBW などの溶け込みの高い溶接方法が必要になる場合があります。薄いプレートは、多くの場合、GTAW または LBW を使用して溶接できます。
- 品質要件: 高品質で欠陥のない溶接が必要な場合は、GTAW、EBW、または LBW などの方法がより適している可能性があります。
- 生産量: 大量生産の場合は、LBW のような自動化できる方法がより良い選択です。少量の作業やカスタム作業の場合は、GTAW の方が適切な場合があります。
- 料金: 機器、消耗品、人件費のコストも考慮する必要があります。 EBW や LBW などの一部の方法では、設備に多額の初期投資が必要です。
溶接前および溶接後の手順
どの溶接方法を選択する場合でも、チタンプレートを扱う場合、溶接前と溶接後の手順が非常に重要です。
溶接前に、チタンプレートを徹底的に洗浄して、油、グリース、酸化物などの汚染物質を除去する必要があります。これは、溶剤と機械的洗浄方法を使用して行うことができます。良好な溶接接合を確保するために、プレートの端も適切に準備する必要があります。
溶接後、溶接領域に欠陥がないか検査する必要があります。残留応力を軽減し、溶接部の機械的特性を改善するために、熱処理が必要になる場合もあります。
結論
結論として、チタン板に適した溶接方法はいくつかあり、それぞれに長所と短所があります。チタンプレートのサプライヤーとして、私はお客様の特定のニーズに基づいて適切な方法を選択するお手伝いをいたします。小規模プロジェクトに取り組んでいる場合でも、大規模な産業用途に取り組んでいる場合でも、当社はお客様に最適なチタン製品をご用意しています。
チタンプレートの購入にご興味がある場合、またはチタンプレートの溶接についてご質問がある場合は、お気軽にお問い合わせください。当社は、チタンに関するあらゆるニーズにお応えし、溶接プロジェクトで最高の結果を達成できるようお手伝いいたします。
参考文献
- AWS (American Welding Society) による「チタンおよびチタン合金の溶接」
- 『チタン: テクニカルガイド』ASM インターナショナル著
