Verfahrenstechnische Grundlagen für das epitaxiale Rissschweißen in einkristallinen Nickelbasis-Superlegierungen

Autor: Boris Arnold Rottwinkel

ISBN: 978-3-95900-722-1

Dissertation, Leibniz Universität Hannover, 2022

Herausgeber der Reihe: Dietmar Kracht

Band-Nr.: LZH 03/2022

Umfang: 114 Seiten, 66 Abbildungen

Schlagworte: epitaxiales Rissschweißen, Nickelbasis-Superlegierungen, Simulation

Kurzfassung:

Basierend auf der Hypothese, dass ein gerichteter Temperaturgradient das epitaxiale Rissschweißen ermöglicht, konnten im Rahmen dieser Abhandlung sowohl die Voraussetzungen für das Laser-Pulver-Auftragschweißen sowie das laserbasierte Rissschweißen dargestellt werden. Auf Basis einer theoretischen Betrachtung der Prozessbedingungen und der vorliegenden Prozesstechnik konnte die epitaxiale Erstarrung am Beispiel der verwendeten Nickelbasis-Superlegierung der 2. Generation CMSX-4 dargestellt werden.

Es ist bekannt, dass oberflächennahe Risse mittels Laserumschmelzen direkt ohne Einsatz zusätzlichen Materials über einen Laser Umschmelzprozess entfernt werden können. Bei der Betrachtung tiefliegender Risse wurde der Zugang zu den beeinflussten Bereichen diskutiert. Es konnte nachgewiesen werden, dass unter Verwendung einer kontrollierten Aufwärmung des Grundmaterials und Einbringung eines Temperaturgradienten sowohl die Bildung von Rissen vermieden wie auch eine gerichtete Erstarrung des eingebrachten Materials erreicht werden konnte.