Abstract No.:	4999
Scheduled at:	Monday, September 19, 2016, Weißer Saal 2:30 PM Fügetechnische Anwendungen II
Title:	Regeneration von Triebwerkskomponenten - Gefüge und mechanische Eigenschaften impfbehandelter Schweißnähte an Titan
Authors:	Thomas Hassel / Institut für Werkstoffkunde Leibniz Universität Hannover, BRD Demian Langen* / Leibniz Universität Hannover / Institut für Werkstoffkunde, Deutschland Hans Jürgen Maier/ Leibniz Universität Hannover / Institut für Werkstoffkunde, Deutschland
Abstract:	Titan und Titanlegierungen verdanken ihren Erfolg in einer Vielzahl technischer Anwendungen einem herausragenden Eigenschaftsprofil. Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit und hohe spezifische Festigkeit machen insbesondere die Alpha-Beta Legierung TiAl6V4 zu einem Werkstoff, der auch in Anwendungen mit komplexen Anforderungsprofilen besteht. Damit ist die Legierung TiAl6V4 prädestiniert für Hochleistungsbauteile, wie beispielsweise Verdichterschaufeln in Flugtriebwerken. Um diese nach Ablauf ihrer Laufzeit regenerieren zu können und damit erneut ihrer Anwendung zuzuführen, werden diese teils aufwendig schweißtechnisch aufbereitet und rekonturiert. Hierbei kommen überwiegend strahlbasierte Verfahren, wie das Elektronen- oder Laserstrahlschweißen zum Einsatz. Kennzeichnend für diese Verfahren sind der sehr lokale Energieeintrag und damit eine starke Eingrenzung der Schmelz- und Wärmeeinflusszone (SZ, WEZ). Die Lichtbogenschweißverfahren, als Alternative, eigen sich nur bedingt, da der durch Neubildungs- und Umwandlungsabläufe beeinflusste bzw. geschädigte Bereich der SZ und WEZ deutlich aufgeweitet ist. Ziel ist es daher, durch eine Impfbehandlung das Schweißgefüge so zu beeinflussen, dass die für Lichtbogenschweißungen an Titan typische grobe Korn- bzw. Phasenstruktur im Bereich der SZ gefeint wird. Eine Werkstoffschwächung in der Fügezone soll damit verhindert werden. Als Impfmittel werden hochschmelzende karbidische und nitridische Verbindungen eingesetzt, die bei der Erstarrung als heterogene Keime die Bildung eines feinen Korns begünstigen sollen. In Untersuchungen am Institut für Werkstoffkunde der Leibniz Universität Hannover konnte gezeigt werden, dass die in situ impfbehandelten Schweißnähte an Titan (Grad 1, 2) und der Legierung TiAl6V4 eine deutlich gefeinte Phasenstruktur ausbilden. Geimpfte Schweißnähte an Titan Grad 4 zeigen eine gesteigerte Zugfestigkeit bei grundwerkstoffähnlicher Dehnung.

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