IGF-Nr.: 20.616N / Beeinflussung von Mikrostruktur und Eigenschaften beim additiven Lichtbogenschweißen von Nickelbasis-Superlegierungen

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Ziel des Forschungsvorhabens ist das Bestimmen werkstoffspezifischer Eigenschaften additiv MSG-CMT-geschweißter fertigkonturnaher Strukturen aus vier verschiedenen Ni-Basis-Schweißzusätzen (S Ni 7718, S Ni 6617, S Ni 6625, S Haynes 282). Diese vier Legierungstypen ermöglichen eine gute Differenzierung der Schweißeignung additiv gefertigter Komponenten. Zudem sind sie industriell weit verbreitet. Das Projekt schafft somit Basiswissen für die Entwicklung neuer Produkte, Verfahren und Dienstleistungen. Neben der Klärung der Auswirkungen verschiedener Prozessspezifika auf Nahtunregelmäßigkeiten, Gefüge, mechanische Eigenschaften bei Raum- und erhöhter Temperatur sowie korrosiver Kennwerte soll das Potential weiterentwickelter Legierungskonzepte von handelsüblichen Schweißzusätzen für das WAAM untersucht werden.
Ebenso wird der Einfluss vorhandener PWHT-Prozeduren auf Nahteigenschaften und ein mögliches Strain-Age Cracking erforscht. Ni-Basis-Superlegierungen werden in verschiedenen Branchen (Luft- und Raumfahrttechnik,
Automobiltechnik, Öl- und Gasindustrie, Apparate- und Anlagenbau, Kraftwerkstechnik) verwendet, in denen KMU entweder Nischenprodukte produzieren oder Reparaturlösungen anbieten. Das AM erfolgt aufgrund der hohen
legierungstechnischen Komplexität derzeit bevorzugt mit pulverbettbasierten Strahlschweißverfahren bzw. dem Laser Metal Deposition (LMD) mit Pulver. Ein kosteneffizienter Einstieg in das WAAM mit Ni-Basisschweißzusätzen ist für KMU nur möglich, wenn durch vorwettbewerbliche Forschung schweißmetallurgische Fragestellungen, z. B. nach mechanischen Kennwerten bei Raum- und erhöhter Temperaturen oder nach dem Korrosions-, Ausscheidungs- und Heißrissverhalten, geklärt werden. Ein potentielles Anwendungsbeispiel wäre das Reparieren betriebsbeanspruchter Turbinenschaufeln mit größeren Beschädigungen aus Ni-Basis-Superlegierung mittels WAAM, da es ggü. dem LMD u. a. höhere Aufbauraten, kürzere Prozesszeiten und eine bessere Materialausnutzung aufweist.

ISBN

978-3-96870-525-5

Reihe

DVS Forschungsvereinigung,

Band

Band: 525

Erscheinungsdatum

December 2021

Bindung

E-Book im PDF Format

Seiten

222

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