Beeinflussung von Mikrostruktur und Eigenschaften beim additiven Lichtbogenschweißen von Nickelbasis-Superlegierungen

Ziel des Forschungsvorhabens ist das Bestimmen werkstoffspezifischer Eigenschaften additiv gefertigter fertigkonturnaher Strukturen mit dem MSG-Schweißen (CMT) aus vier industriell weit verbreiteten Ni-Basis-Schweißzusätzen (S Ni 7718, S Ni 6617, S Ni 6625, S Haynes 282). Das Projekt schafft 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. Das Additive Manufacturing erfolgt derzeit bevorzugt mit pulverbettbasierten Strahlschweißverfahren bzw. dem Laser Metal Deposition (LMD) mit Pulver. Die Nutzung des drahtbasierten MSG-Schweißverfahrens bietet grundsätzlich die Möglichkeit, großvolumige Bauteile mit hohen Aufbauratensind zu fertigen.

Influence of microstructure and properties at wire arc additive manufacturing (WAAM) of nickel base superalloys

The objective of the research project is to determine the material-specific-properties of additive manufactured near-net-shape structures with gas-shielded metal-arc welding of the following nickel based filler material (S Ni 7718, S Ni 6617, S Ni 6625, S Haynes 282). The project creates basic knowledge for development of new products, processes and services. To determine the potential of enhanced filler materials for wire arc additive manufacturing (WAAM) the effects of process specifics on welding defect, microstructures, mechanical properties at room and increased temperatures and corrosion resistance will be investigated. The influence of the post weld heat treatment (PWHT) on possible strain-age-cracking will also be analysed. At present, additive manufacuring is carried out using the powder-bed based beam welding process or the laser metal deposition (LMD) with powder. By using the wire arc additive manufacturing higher build-up rates can be realized, so that it is possible to manufacture large-volume components.