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Solidification Cracking in Manually TIG-Brazed T/C Installations of Novel AM Gas Turbine Burner Component

  • A. Neidel , T. Gädicke , S. Riesenbeck and E. Wöhl
Published/Copyright: December 5, 2019
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Abstract

Serial fabrication of novel selective laser melted (SLM) heavy-duty gas turbine burner parts was established. This is an additive manufacturing (AM) process. Thermocouples (T/C) are manually tungsten inert gas (TIG) brazed to these components. After fabrication, they exhibited severe cracking within the brazed T/C joints and had to be scrapped. A laboratory order for a destructive metallographic investigation was placed by the client with the aim of determining the metallurgical cause of the cracking. The crack path is interdendritic. The crack propagated within the braze metal only. The crack morphology is consistent with solidification cracking (SC), a hot cracking mechanism. No evidence of liquid metal embrittlement, or LME, was found.

Kurzfassung

Neuartige Großgasturbinenbrennerteile wurden in Serienfertigung durch selektives Laserschmelzen hergestellt. Es handelt sich hierbei um ein additives Herstellungsverfahren. Durch manuelles WIG-Hartlöten (WIG: Wolfram-Inertgas) werden Thermoelemente mit diesen Bauteilen verbunden. Nach der Fertigung zeigte sich in den Hartlötverbindungen mit den Thermoelementen eine starke Rissbildung, sodass die Teile entsorgt werden mussten. Seitens des Kunden wurde eine zerstörende metallographische Untersuchung beim Labor in Auftrag gegeben, um die metallurgische Ursache für die Rissbildung zu ermitteln. Der Riss verläuft interdentritisch und breitete sich ausschließlich im Hartlot aus. Die Rissmorphologie entspricht der Morphologie bei einer Erstarrungsrissbildung, einem Heißrissmechanismus. Es liegen keinerlei Anzeichen für eine Flüssigmetallversprödung (Lötrissigkeit) vor.


Übersetzung: E. Engert


References / Literatur

[1] Bürgel, R.: Handbuch Hochtemperatur-Werkstofftechnik – Grundlagen, Werkstoffbeanspruchung, Hochtemperaturlegierungen. Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Braunschweig / Wiesbaden, 199810.1007/978-3-322-99904-7_6Search in Google Scholar

[2] Sims, C. T.; Stoloff, N. S.; Hagel, W. C.: Superalloys II. John Wiley & Sons, New York, 1987Search in Google Scholar

[3] Donachie, M. J., Donachie, S. J.: Superalloys: A Technical Guide. ASM International, Materials Park, OH, 2nd EditionSearch in Google Scholar

[4] Bradley, E. F.: Superalloys – A Technical Guide. ASM International, Metals Park, OH, 1988Search in Google Scholar

[5] Collins, M. G.; Ramirez, A. J.; Lippold, J. C.: An Investigation of Ductility-Dip Cracking in Nickel-Based Weld Metals – Part III. Welding Journal February 2004, pgs. 3949Search in Google Scholar

[6] Proceedings of the 1st International Workshop on Hot Cracking Phenomena in Welds. Federal Institute of Materials Research and Testing (BAM), Berlin, Germany2004 (to be published)Search in Google Scholar

[7] Schuster, J.: Heißrisse in Schweißverbindungen. Entstehung, Nachweis und Vermeidung. DVS-Berichte Band 233. Verlag für Schweißen und verwandte Verfahren DVS-Verlag GmbH, Düsseldorf2004Search in Google Scholar

[8] Neidel, A.; Riesenbeck, S.; Ullrich, T.; Völker, J.; Yao, C.: Hot Cracking in the HAZ of Laser-drilled Turbine Blades Made From René 80. Materialprüfung47 (2005) 10, pgs. 55355910.3139/120.100695Search in Google Scholar

[9] Reinkensmeier, I.: Personal communication, February 3, 2017.Search in Google Scholar

Received: 2017-12-29
Accepted: 2018-01-05
Published Online: 2019-12-05
Published in Print: 2019-12-16

© 2019, Carl Hanser Verlag, München

Downloaded on 14.2.2026 from https://www.degruyterbrill.com/document/doi/10.3139/147.110508/html
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