チタン補修溶融溶接での欠陥

質問

非破壊検査でX線技師をしているものです。2度も補修で同じ欠陥が入っていたのでなぜこのようなことになるのか溶接の知識のある方にお尋ねしたいのですが、チタン材、板厚 .028インチ、管サイズ 1インチを自動溶接した部分にブローホールが入っていたのでその部分（約7mm）を除去し、溶融溶接一層で補修したところ融合不良となりました。除去した部分の深さは均一で補修した時の電流も一定です。二層以上なら可能性はあると思うのですが一層でも融合不良となる理由にはどのようなものがあるのでしょうか？知識のある方お願いいたします。

回答No.1

kagakusuki · ベストアンサー

溶接に関する専門的な知識は殆ど持ち合わせていない者ですが、御質問文に書かれている情報が

>チタン材、板厚 .028インチ、管サイズ 1インチを自動溶接した部分にブローホールが入っていたのでその部分（約7mm）を除去し、溶融溶接一層で補修したところ融合不良となりました。除去した部分の深さは均一で補修した時の電流も一定です。

しか無く、どの様な溶接方法で行ったのかという事が殆ど何も説明がないのでは、どんな状況なのかという事が誰にも判りませんから、このままではおそらく回答出来る人間が現れる事は無いのではないかという程度の事は解ります。
　チタン材と言っても純チタンなのか、それともチタン合金なのか、もしチタン合金であった場合にはどんな種類の合金なのかという事や、溶接を行ったのは真空チャンバー内でなのか、それともアルゴン雰囲気中でなのかという事や、加熱手段は電子ビームなのか、プラズマなのか、それとも他の何かなのかという事、溶接後、大気に触れる前にどの程度まで温度が下がる様にしたのか、といった程度の情報は最低限必要になるのではないかと思います。

　後、釈迦に説法する様なものかも知れませんが、チタンは非常に酸化されやすい金属で、空気中でなら300℃程度でも発火の危険がありますし、高温時には酸素だけではなく、窒素とすら化学反応を起こして被膜を形成しますし、同じく高温時には油分等が炭化して生じる炭素とも固溶体を形成す事があるそうですから、溶接に使用したアルゴンガスに酸素や窒素が添加されているガスを使用したり、吹き付けるアルゴンガスの気流に乱れがあって時々周囲の空気を巻き込んで溶接部に吹き付ける様な事があったりといった様な事がありますと悪影響が現れる恐れも無いとは言えません。
　又、チタンは他の金属との間に脆い金属間化合物を形成する事があるため、少なくとも溶接を開始する時点においては、高温となる溶接部には溶接棒の類を接触させる事は避けた方が良いとされている様です。

【参考URL】
　岡谷酸素株式会社 > 目的別ガイド > 溶接でお悩みの方へ > チタンの溶接について
　　http://www.okayasanso.co.jp/spesialty/welding/post-57.php

　尚、このサイトは不特定多数の人間が回答を投稿する仕組みとなっており、質問者様が求めておられる様な特定分野の専門的な知識を持ち合わせている人物が、その人物の専門分野とは関係の無い質問が大部分を占めているこの様なサイトを漏らさずチェックしていて、質問者様の御質問を発見するなどという事は、確率的にあまり期待出来ないのではないかと思います。
　実際、このサイトにおいて時々、専門的な問題に関する質問が寄せられている所を何度か目にした事がありますが、DIYや水道補修程度であれば兎も角、本件の様な工業分野における専門的な事に深く関わる御質問にはまともに回答が付かず、いたずらに月日が経過する場合が大半でした。
　何しろ、会社の取引や信用問題に関わる事なのですから、生半可な知識で回答して万が一間違いを教えてしまったりしますと責任の取りようが御座いませんから、おいそれとは回答する事が出来ない訳です。
　かくいう私も、最初にお断わりしております様に、溶接に関する専門的な知識は殆ど持ち合わせてはおらず、この回答も「質問者様が投稿された御質問文では、説明不足で状況が不明なため、このままでは誰も回答する事が出来ない」という事を気付いてもらうためのものであり、一部に

>後、釈迦に説法する様なものかも知れませんが(中略)溶接棒の類を接触させる事は避けた方が良いとされている様です。

などの専門分野に関わる話も述べてはおりますが、これとて工業新聞の類で読んだ話や、溶接とは別の分野に従事していた際に仕入れた知識を繋ぎ合わせたものに過ぎず、「多分正しいだろう」という程度ではあっても、「責任を持って正しいと言い切れる」と言う程のものでは到底御座いません。

　前述しました通り、このサイトでは工業分野の様な専門的な知識が要求される職場に実際に責任を持って従事しておられる方の専門的な御質問に対して、回答が付く事は殆ど御座いませんので、本件の様な類の御質問は下記の様な技術者向けのQ&Aサイトに投稿された方が宜しいのではないかと思います。

【参考URL】
　製造業Q&Aサイト - 技術の森
　　http://mori.nc-net.or.jp

お礼

ご回答ありがとうございます。
こちらの方も撮影条件に沿って作業しているだけですので説明不足であった点はご了承ください。細かなところまでご丁寧に教えていただき、知識の無さを痛感いたしました。いろいろと勉強しなければわからないことが沢山あるようですので技術者向けのQ&Aサイトを参考にさせていただきます。