Projektbeschreibung
Turbinenkomponenten dank Fortschritten bei Hochtemperatursuperlegierungen optimieren
Hochtemperatursuperlegierungen bestehen aus einer Kombination von Elementen, die eine hervorragende mechanische Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und thermische Stabilität bieten. Das EU-finanzierte Projekt HiperTURB zielt darauf ab, die Schweißbarkeit und Gießbarkeit von Hochtemperatursuperlegierungen zu verbessern, um letztlich das Gewicht, die Herstellungs- und Wartungskosten von Turbinenkomponenten zu senken. Die Forschenden werden innovative chemische Verfahren, Gusserstarrung, Wärmebehandlung und Schweißverfahren kombinieren, um Korngröße, Phasenbildung, Segregation und Eigenspannungen zu kontrollieren. Zwei neue Gussstücke aus Superlegierungen mit verbesserter Schweißbarkeit werden entwickelt und mithilfe fortschrittlicher Simulationsmethoden bewertet. Die mechanischen Eigenschaften der Superlegierungen werden bei verschiedenen Temperaturen getestet. Die Aktivitäten von HiperTURB werden dazu beitragen, effizientere und zuverlässigere Komponenten für den Betrieb bei hohen Temperaturen zu entwickeln.
Ziel
The objective of HiperTURB is to improve the weldability and castability of high temperature capable superalloy castings. The expected impact will be linked to weight, manufacturing and maintenance cost reduction of TRF components.
This objective will be achieved due to a combination of innovative chemistry adjustments, tailored casting solidification strategies, specific heat treatment and innovative welding techniques to control grain size, phases formation, segregation and residual stresses. Two new superalloy castings with enhanced weldability will be developed. At casting level mould design to control cooling gradient together with the use of inoculants, chillers and shell design will allow to tailor casting solidification. Heat treatment stage will be adjusted in terms of pre and post welding operation sequence (HIP + solution annealing), processing parameters and the introduction of cryogenic heat treatment. Weldability assessment of two new alloy castings will be assessed by standard hot cracking tests and simulated repair and structural welds on simple parts and real geometry-like components. Both TIG and laser based welding processes will be investigated.
Development process will be supported by advanced simulation techniques based on Thermocalc, Dictra, Procast that will enable a more precise approach on final alloy microstructural and castability results. The castability of the alloys will be validated by the design of specific test samples that will be checked to detect casting defects such as shrinkage, hot tearing sensitivity.... Evaluation of internal and external defects will be carried out by non-destructive tests. Mechanical properties of alloys under development such as creep and tensile test at low and high temperature will be performed. Component like geometry cast parts will be manufactured at the end of the project, testing their final properties in terms of castability and weldability.
Wissenschaftliches Gebiet
- engineering and technologymechanical engineeringmanufacturing engineering
- engineering and technologymechanical engineeringvehicle engineeringaerospace engineeringaircraft
- engineering and technologyenvironmental engineeringenergy and fuels
- natural sciencescomputer and information sciencessoftwaresoftware applicationssimulation software
Programm/Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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CS2-IA - Innovation actionKoordinator
48200 Durango
Spanien