Verbesserung der Schweißeignung von Ni-Basis-Schleuder- und Sandformguss

Das Ziel des Forschungsvorhabens besteht darin, Wege aufzuzeigen, die Schweißeignung von wirtschaftlich relevanten Ni-Basis-Sandform- und Schleudergusslegierungen (alloy 59, alloy 625, alloy 617) zu verbessern. Im Rahmen dessen wird zum einen untersucht, inwieweit sich das Gefüge der Gusslegierungen durch Veränderungen im Gießprozess bzw. durch geeignete Wärmenachbehandlungen positiv beeinflussen lässt, um so den Reinheitsgrad zu erhöhen und die Korngröße sowie Seigerungen bzw. evtl. vorhandene intermetallische Phasen der Gusslegierungen zu reduzieren. Die Heißrissbeständigkeit der verschiedenen Ausgangszustände wird dabei mittels PVR-Test und Gleeble® 3500-Untersuchungen bestimmt. Zum anderen werden die Einsatzpotentiale von Standardtechnologien, die zum Schweißen von Ni-Basis-Blechwerkstoffen Einsatz finden (WIG, MAG-ILB), zum Gewährleisten heißrissfreier Verbindungsschweißungen ermittelt. Unter der Maßgabe, dass die Standardtechnologien zu keinen qualitätsgerechten Schweißnähten führen, werden neue Technologien für das Schweißen der Ni-Basis-Gusslegierungen erarbeitet, die der erhöhten Heißrissgefahr der Schweißverbindungen Rechnung tragen. Dazu gehören der Einsatz der modifizierten Kurzlichtbogentechnik beim MSG-Schweißen und das EB-Schweißen, ggf. mit Drahtzugabe. Gesamtziel ist es, eine Erhöhung der Qualität, Produktivität und der Prozesssicherheit bei der Fertigung von geschweißten Bauteilen aus Ni-Basis-Gusswerkstoffen zu erreichen.

Improvement of weldability of nickel-base alloy castings produced by centrifugal and sand casting

The objective of the applied research project is to present ways to improve the weldability of economically relevant nickel-base alloy castings (alloy 59, alloy 625, alloy 617) produced by centrifugal and sand casting. On the one hand there are investigations to positively affect the as-cast microstructure by changing the casting process respectively the post heat treatment. This is to increase the purity level of the cast materials as well as to reduce grain size and to influence segregation behavior. The hot cracking resistance of the different as-cast materials is determined by PVR test and investigations with a Gleeble® 3500. On the other hand the capability to produce crack-free welds of cast nickel-base alloys using processes conventionally used for welding wrought nickel-base alloys such as TIG and pulsed GMA welding is investigated. If quality requirements cannot be reached by conventional welding processes, new technologies for welding nickel-base alloy castings are developed to fit the high crack susceptibility of the cast materials. This includes modified dip arc GMAW processes as well as electron beam welding. The overall goal of the research project is to improve the quality, efficiency and process reliability of welded nickel-base alloy castings.