Erzielung werkstoffspezifischer Eigenschaften beim generativen Schutzgasschweißen fertig-konturnaher Strukturen aus Duplexstahl

Die Zielsetzung des Forschungsvorhabens besteht im Erreichen eines werkstoffspezifischen Eigenschaftsprofils beim generativen Schutzgasschweißen fertigkonturnaher Strukturen aus Standard- und Superduplexstahl. Zur Gewährleistung der im Normenwerk geforderten werkstoffspezifischen Kennwerte ist sowohl eine Technologieanpassung als auch eine Weiterentwicklung der Legierungskonzepte handelsüblicher Schweißzusätze erforderlich. Hierfür erfolgt die systematische Untersuchung der Einflüsse von Schweißdrahtanalyse und Prozessparametern auf die metallurgischen, mechanisch-technologischen und korrosiven Kennwerte des Schweißgutes, um somit die Anwendbarkeit dieser Technologie auch für Duplexstähle sicher zu stellen.
Ein Bedarf für additiv gefertigte Bauteile aus Duplexstahl existiert u. a. für Sonderanfertigungen im Apparate- und Anlagenbau aber auch für korrosionsbelastete Komponenten in Industrieanlagen. Gerade für Duplexstähle stellt die Möglichkeit des Aufschweißens von Stutzen an Behälter oder von Flanschen an Rohrleitungen einen Vorteil für KMU dar, da sie somit von Zulieferfirmen und folglich auch von deren Lieferfristen sowie -qualitäten unabhängig wären.

Achievement of material-specific properties in generative gas-shielded arc welding of finished-contour structures of duplex steel

The objective of the research project is to achieve a material specific property profile in near net shape structures of standard and super duplex steels produced by wire and arc additive manufacturing (WAAM) process. To ensure the material specific characteristic values required in the standards, both technological adaptation and advancement of the alloying concepts of commercially available filler metals are necessary. This involves the systematic investigation of the influences of filler metal composition and process parameters on the metallurgical, mechanical and corrosive properties of the weld metal. As a result, the applicability of this technology is to be ensured for duplex steels.

The need for additive manufactured (AM) components of duplex steel exists particularly for custom-made products in apparatus and plant engineering as well as for components exposed to corrosion in industrial plants. Especially for duplex steels, the possibility of build-up welding of nozzles on tanks or flanges on pipes provides an advantage for SME, as they will be independent of suppliers and consequently of their delivery times and qualities.