チタン溶接技術解説｜酸化を防ぐ高度なシールド技術と品質管理｜上村製作所

皆様、こんにちは！板金加工と溶接の専門家として、日々金属と向き合っているブロガーです。今回は、私が以前執筆した「チタン溶接技術解説」をさらに深掘りし、特にB to B、そしてB to Cの皆様に向けて、弊社のチタン溶接技術がどのようにビジネスの可能性を広げるのか、その魅力と信頼性についてお伝えします。

高価ながらも身近な存在、チタン

「高価ながらも身近な存在、チタン」という冒頭の言葉にもあるように、チタンは航空機や宇宙機器といった最先端の分野から、オートバイ、ゴルフ用品、時計、そして最近ではキャンプ用品に至るまで、幅広い分野でその優れた特性が活かされています。特に、ゴルフクラブのドライバー市場では、複合素材からチタンへの回帰というトレンドもあり、2021年のマスターズを制した松山英樹プロも、フルチタンの感触の良さを語っています。

軽量でありながら驚異的な耐食性を誇るチタンは、その美しい発色性も魅力の一つです。表面処理によって虹色に変化するチタン製品は、デザイン性においても高く評価されています。私たち株式会社上村製作所は、この素晴らしい金属であるチタンの板金・溶接組立加工において、長年の経験と確かな技術力を培ってきました。

チタン溶接の難しさと、それを克服する弊社の技術力

しかし、チタン溶接は決して容易ではありません。他の金属とは異なり、溶接時に酸素と非常に反応しやすいため、わずかな不純物の混入が溶接部の欠陥につながる可能性があります。だからこそ、健全で高品質な溶接を行うためには、徹底的な環境管理と高度な技術が必要です。

弊社では、そのようなチタン溶接の難しさを克服するために、以下の3つのシールド装置を駆使しています。

トーチシールド装置：溶接トーチの周囲を保護し、溶接金属を大気から遮断します。
アフターシールド装置：溶接後、高温になった溶接部とその周辺を冷却するまで大気から保護します。
バックシールド装置：裏波溶接を行う際に、溶接裏面を酸化から守ります。

これらの装置を使用する際には、シールドガスとして高品質なアルゴンガスを十分に供給することが重要です。

シールドの重要性：高品質な溶接を実現するために

シールドの主な目的は以下の2つです。

溶接金属の表面およびその近傍を大気から遮断し、酸化を防ぐこと
溶接部および熱影響部を適切な温度まで冷却し、品質を保つこと

特に、溶接部やその周辺が高温の状態で空気に触れると、酸化による変色が起こり、製品の品質を大きく損なう可能性があります。そのため、溶接後の温度を450℃以下になるまで管理することが不可欠です。この冷却プロセスは、トーチシールド治具とアフターシールド治具によって厳密に管理されています。

また、バックシールド装置は特に高い品質が求められる裏波溶接で重要です。製品形状に合わせて最適な治具を設計・製作することで、裏面からの酸化を確実に防ぎます。単純なビートオンプレートの溶接でも、酸化防止のためにバックシールド治具を使用するなど、細部にまでこだわりを持っています。

ステンレス溶接の経験を活かした高品質なチタン溶接

「チタン溶接自体は、ステンレス溶接の経験があれば問題なく行えるでしょう。」これは、チタン溶接の基本的な溶接方法がステンレス溶接と共通する部分が多いからです。溶融池の形成も安定しており、湯流れも比較的良好です。

しかし最も重要な点は「酸化させないこと」。弊社では、溶接時の温度管理、シールドガスの流量管理、作業環境の清浄化を徹底することで、高品質なチタン溶接を実現しています。

また、より高品質な溶接のためにパルス溶接も活用しています。冷却機能を備えたパルス溶接は、溶融池を細かく制御し冷却を促進することで、溶接部や周辺の酸化リスクを大幅に低減できます。

まとめ

チタンは軽量、高強度、耐食性、美しい発色性を備えた金属です。しかし、その魅力を最大限に活かすには、高度な溶接技術と徹底した管理が必要不可欠です。弊社では、長年の経験と確かな技術でお客様の課題に寄り添い、最適なチタン溶接ソリューションをご提供します。

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最終更新：2025年6月28日