Erprobung und werkstoffliche Analyse von lasergeschweißten Nickelbasiswerkstoffen

HF-Ermüdung einer Schweißnahtprobe bei RT
© Fraunhofer IWS Dresden

HF-Ermüdung einer Schweißnahtprobe bei RT

HF-Ermüdung einer Schweißnahtprobe bei 700°C
© Fraunhofer IWS Dresden

HF-Ermüdung einer Schweißnahtprobe bei 700°C

Ermüdungsbruchfläche einer zyklisch belasteten Schweißnaht-Probe
© Fraunhofer IWS Dresden

Ermüdungsbruchfläche einer zyklisch belasteten Schweißnaht-Probe

  • In einem aktuellen Forschungsprojekt wird das Laser-Mehrlagen-Engstspaltschweißen im IWS für die Anwendung bei Nickelbasislegierungen untersucht. Ziel der Forschung ist der Einsatz dieser innovativen Fügetechnologie im Bereich dickwandiger Bauteile bei energieeffizienten und ressourcenschonenden Hochtemperaturprozessen (700°C - Kraftwerk).
  • Die vorliegenden dickwandigen Proben erfordern eine exakte und zielgerichtete Präparation sowie eine flächige Charakterisierung der Fügegrenzflächen.
  • Zur mechanischen Charakterisierung der Schweißverbindungen kommt eine definierte Probengeometrie in Verbindung mit der Hochfrequenz-Ermüdungsprüftechnik zum Einsatz. Somit können innere Werkstoff- bzw. Schweißnahtunregelmäßigkeiten als Ausgangsort für Ermüdungsrisse aktiviert werden.
  • Die Ergebnisse der Ermüdungsversuche zeigen eine direkte Korrelation zwischen der Größe und Form von Unregelmäßigkeiten und der ertragbaren Belastungsamplitude (Vgl. Murakami  – Konzept).