Laserstrahl-Mehrlagen-Engstspalt-Schweißen von Alloy 617occ - Fertigen von Schlüsselkomponenten zukünftiger energieeffizienter und ressourcensparender Hochtemperatur-Prozesse

Zur Schonung der Umwelt und Erreichen der weltweiten Klimaschutzziele ist es notwendig, den derzeitigen CO2-Austoß bestehender und neu zu planender Kraftwerke zu reduzieren und zu begrenzen. Eine Möglichkeit stellt die Effizienzverbesserung von Hochtemperatur-Prozessen durch eine Steigerung der Dampfparameter Temperatur und Druck bei der Energieerzeugung dar. Die Erhöhung des Wirkungsgrades dampfbetriebener Kraftwerke auf über 50% erfordert beispielsweise die Anhebung der Dampfeintrittstemperatur auf 700°C. Aus diesem Grund steigen die Anforderungen an die im Bereich der Hochtemperatur-Prozesse eingesetzten Werkstoffe weiter an. Nickelsuperlegierungen und insbesondere die Legierung Alloy 617occ werden diesen Beanspruchungen gerecht. Einhergehend ist es notwendig, neue effiziente Fügeprozesse zu entwickeln, da Nickelsuperlegierungen bei der schweißtechnischen Verarbeitung durch zu viel Wärmeeinbringung in ihren Hochtemperatureigenschaften nachhaltig geschädigt werden können und zudem während der Verarbeitung zur Ausbildung von Heißrissen neigen. Das Laser-Mehrlagen-Engstspalt-Schweißen (Laser-MES) besitzt das Potential, diesen Herausforderungen gerecht zu werden. Folgend soll auf das Schweißverfahrensprinzip, die neu entwickelte Systemtechnik und erste Ergebnisse der Schweißprozessentwicklung zum Fügen dickwandiger Bauteile aus Alloy 617occ eingegangen werden.