EP2501516A1 - Monocrystalline welding of directionally compacted materials - Google Patents

Monocrystalline welding of directionally compacted materials

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EP2501516A1
EP2501516A1 EP10779539A EP10779539A EP2501516A1 EP 2501516 A1 EP2501516 A1 EP 2501516A1 EP 10779539 A EP10779539 A EP 10779539A EP 10779539 A EP10779539 A EP 10779539A EP 2501516 A1 EP2501516 A1 EP 2501516A1
Authority
EP
European Patent Office
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substrate
welding
powder
laser
melt
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10779539A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Bernd Burbaum
Andres Gasser
Torsten Jambor
Stefanie Linnenbrink
Norbert Pirch
Nikolai Arjakine
Georg Bostanjoglo
Torsten Melzer-Jokisch
Selim Mokadem
Michael Ott
Rolf WILKENHÖNER
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Siemens AG
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV, Siemens AG filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to EP10779539A priority Critical patent/EP2501516A1/en
Publication of EP2501516A1 publication Critical patent/EP2501516A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F05D2300/60Properties or characteristics given to material by treatment or manufacturing
    • F05D2300/606Directionally-solidified crystalline structures

Definitions

  • the invention relates to a welding method of directionally solidified metallic materials.
  • ⁇ '-reinforced SX nickel-base superalloys can not be matched by conventional welding processes or high-energy processes (laser, electron beam)
  • the welding methods used so far are not able to build up a weld metal in ⁇ '-reinforced SX nickel-base superalloys in overlap processing in one or more layers of identical SX microstructure.
  • the local solidification conditions vary such that, depending on position, dendritic growth is initiated from the primary or secondary branches. In this case, of the various possible dendritic growth directions prevails those with the most favorable growth conditions, ie the smallest inclination angle to the temperature gradient.
  • the cause for the formation of misorientations in the SX structure during powder build-up welding of ⁇ '-reinforced SX nickel-base superalloys is z. At the moment not fully understood.
  • FIG. 2 shows a gas turbine
  • FIG. 3 shows a turbine blade
  • Figure 4 is a list of superalloys. The description and the figures represent only embodiments of the invention. 1 shows the sequence of the method is schematically Darge ⁇ provides with a device. 1
  • the component 120, 130 to be repaired has a substrate 4 of a superalloy, in particular of a nickel-based superalloy according to FIG.
  • the substrate 4 consists of a
  • Nickel-base superalloy
  • the substrate 4 is repaired by applying new material 7, in particular by means of powder, to the surface 5 of the substrate 4 by build-up welding.
  • Welding beam preferably a laser beam 10 of a
  • powder is preferably used.
  • the diameter of the powder particles 7 is so small that a
  • the apparatus of the invention preferably comprises a laser (not shown) with a powder supply unit and a movement system (not shown), with which the
  • Laser beam interaction zone and the impact area for the powder 7 on the substrate surface 5 can be moved.
  • the component (substrate 4) is preferably neither preheated nor by means of a heat treatment
  • the area to be reconstructed on the substrate 4 is preferably job-welded in layers.
  • the layers are preferably meander-shaped, unidirectionally or bidirectionally applied, the scan vectors of the
  • Meandering from one location to another preferably 90 ° be rotated to avoid tying errors between the layers.
  • the dendrites 31 in the substrate 4 and the dendrites 34 in the up ⁇ transmitted region 13 are shown in FIG. 1
  • a coordinate system 25 is also shown.
  • the substrate 4 moves relatively in the x-direction 22 at the scanning speed V v .
  • the welding process is performed with process parameters regarding feed rate V r , laser power, beam diameter and
  • Freezing front leads which is smaller than 45 ° to the direction of the dendrites 31 in the substrate 4. This ensures that only the growth direction for the dendrites 34 is favored, which continues the dendrite direction 32 in the substrate 4.
  • a beam radius is necessary, which ensures that the part of the three-phase lines that bounds the solidification front 19 is completely covered by the laser beam.
  • V v scan speed
  • thermal conductivity of the substrate
  • a process window results with respect to the intensity of the laser radiation (approximately top hat), the beam radius relative to the powder beam focus, the feed rate V v and the powder mass flow.
  • Laser radiation is in the coaxial process control a longer interaction time of the powder particles with the
  • Particle temperature and residence time in the melt cause the particles to melt completely.
  • the relative velocity V v is between 30mm / min to 100mm / min, preferably 50mm / min.
  • the power is in the range of 200W to 500W,
  • the laser beam on the Surface has a diameter of 3mm to 6mmm, preferably 4mm.
  • the mass feed rate is 300mg / min to 600mg / min, preferably 400mg / min.
  • FIG. 2 shows by way of example a gas turbine 100 in a partial longitudinal section.
  • the gas turbine 100 has inside a rotatably mounted about a rotation axis 102 rotor 103 with a shaft 101, which is also referred to as a turbine runner.
  • an intake housing 104 a compressor 105, for example, a toroidal combustion chamber 110, in particular annular combustion chamber, with a plurality of coaxially arranged burners 107, a turbine 108 and the exhaust housing 109th
  • a compressor 105 for example, a toroidal combustion chamber 110, in particular annular combustion chamber, with a plurality of coaxially arranged burners 107, a turbine 108 and the exhaust housing 109th
  • the annular combustion chamber 110 communicates with an annular annular hot gas channel 111, for example.
  • annular annular hot gas channel 111 for example.
  • turbine stages 112 connected in series form the turbine 108.
  • Each turbine stage 112 is formed, for example, from two blade rings . As seen in the direction of flow of a working medium 113, in the hot gas channel 111 of a row of guide vanes 115, a series 125 formed of rotor blades 120 follows.
  • the guide vanes 130 are fastened to an inner housing 138 of a stator 143, whereas the moving blades 120 of a row 125 are attached to the rotor 103 by means of a turbine disk 133, for example.
  • the components exposed to the hot working medium 113 are subject to thermal loads during operation of the gas turbine 100.
  • the guide vanes 130 and rotor blades 120 of the first turbine stage 112, viewed in the flow direction of the working medium 113, are subjected to the greatest thermal stress in addition to the heat shield elements lining the annular combustion chamber 110.
  • substrates of the components may have a directional structure, i. they are monocrystalline (SX structure) or have only longitudinal grains (DS structure).
  • the components in particular for the turbine blade or vane 120, 130 and components of the combustion chamber 110.
  • iron-, nickel- or cobalt-based superalloys are used.
  • Such superalloys are known, for example, from EP 1 204 776 B1, EP 1 306 454, EP 1 319 729 A1, WO 99/67435 or WO 00/44949.
  • the blades 120, 130 may be anti-corrosion coatings (MCrAlX; M is at least one element of the group iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), X is an active element and is yttrium (Y) and / or silicon , Scandium (Sc) and / or at least one element of the rare earth or hafnium).
  • M is at least one element of the group iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni)
  • X is an active element and is yttrium (Y) and / or silicon , Scandium (Sc) and / or at least one element of the rare earth or hafnium.
  • Such alloys are known from EP 0 486 489 B1, EP 0 786 017 B1, EP 0 412 397 B1 or EP 1 306 454 A1.
  • On the MCrAlX may still be a thermal barrier layer, and consists for example of Zr02, Y203-Zr02, ie is not, partially or completely stabilized by yttrium oxide and / or calcium and / or magnesium oxide.
  • Electron beam evaporation produces stalk-shaped grains in the thermal barrier coating.
  • the guide vane 130 has an inner housing 138 of the turbine 108 facing guide vane root (not Darge here provides ⁇ ) and a side opposite the guide-blade root vane root.
  • the vane head faces the rotor 103 and fixed to a mounting ring 140 of the stator 143.
  • FIG. 3 shows a perspective view of a rotor blade 120 or guide vane show ⁇ 130 of a turbomachine, which extends along a longitudinal axis of the 121st
  • the turbomachine may be a gas turbine of an aircraft or a power plant for power generation, a steam turbine or a compressor.
  • the blade 120, 130 has along the longitudinal axis 121 to each other, a securing region 400, an adjoining blade or vane platform 403 and a blade 406 and a blade tip 415.
  • the vane 130 having at its blade tip 415 have a further platform (not Darge ⁇ asserted).
  • a blade root 183 is formed, which serves for attachment of the blades 120, 130 to a shaft or a disc (not shown).
  • the blade root 183 is designed, for example, as a hammer head. Other designs as Christmas tree or Schwalbenschwanzfuß are possible.
  • the blade 120, 130 has for a medium which flows past the scene ⁇ felblatt 406 on a leading edge 409 and a trailing edge 412th
  • massive metallic materials in particular superalloys, are used.
  • Such superalloys are known, for example, from EP 1 204 776 B1, EP 1 306 454, EP 1 319 729 A1, WO 99/67435 or WO 00/44949.
  • the blade 120, 130 can hereby be manufactured by a casting process, also by directional solidification, by a forging process, by a milling process or combinations thereof.
  • Workpieces with a monocrystalline structure or structures are used as components for machines which are exposed to high mechanical, thermal and / or chemical stresses during operation.
  • Such monocrystalline workpieces takes place e.g. by directed solidification from the melt.
  • These are casting processes in which the liquid metallic alloy is transformed into a monocrystalline structure, i. to the single-crystal workpiece, or directionally solidified.
  • dendritic crystals are aligned along the heat flow and form either a columnar grain structure (columnar, ie grains that run the entire length of the workpiece and here, for general language use, referred to as directionally solidified) or a monocrystalline structure, ie the entire workpiece ⁇ is of a single crystal.
  • a columnar grain structure columnar, ie grains that run the entire length of the workpiece and here, for general language use, referred to as directionally solidified
  • a monocrystalline structure ie the entire workpiece ⁇ is of a single crystal.
  • the blades 120, 130 may have coatings against corrosion or oxidation, e.g. B. (MCrAlX, M is at least one element of the group iron (Fe), cobalt (Co),
  • Nickel (Ni) is an active element and stands for yttrium (Y) and / or silicon and / or at least one element of the rare earths, or hafnium (Hf)).
  • Such alloys are known from EP 0 486 489 B1, EP 0 786 017 B1, EP 0 412 397 B1 or EP 1 306 454 A1.
  • the density is preferably 95% of the theoretical
  • the layer composition comprises Co-30Ni-28Cr-8A1-0, 6Y-0, 7Si or Co-28Ni-24Cr-10Al-0, 6Y.
  • nickel-based protective layers such as Ni-10Cr-12Al-0.6Y-3Re or Ni-12Co-21Cr-IIAl-O, 4Y-2Re or Ni-25Co-17Cr-10A1-0, 4Y-1 are also preferably used , 5Re.
  • thermal barrier coating which is preferably the outermost layer, and consists for example of Zr0 2 , Y2Ü3-Zr02, ie it is not, partially ⁇ or fully stabilized by yttria
  • the thermal barrier coating covers the entire MCrAlX layer.
  • Suitable coating processes such as electron beam evaporation (EB-PVD), produce stalk-shaped grains in the thermal barrier coating.
  • EB-PVD electron beam evaporation
  • the heat insulation layer may have ⁇ porous, micro- or macro-cracked compatible grains for better thermal shock resistance.
  • the thermal barrier coating is therefore preferably more porous than the
  • Refurbishment means that components 120, 130 may need to be deprotected after use (e.g., by sandblasting). This is followed by removal of the corrosion and / or oxidation layers or products. If necessary, will also
  • the blade 120, 130 may be hollow or solid. If the blade 120, 130 is to be cooled, it is hollow and also has, if necessary, film cooling holes 418 (indicated by dashed lines) on.

Abstract

The invention relates to a method for directionally compacting a weld seam (13) during build-up welding, in particular for the build-up welding of a substrate (4) of a component (1) that is compacted in a directional manner and comprises dendrites (31), which extend in a substrate dendrite direction (32), wherein the method parameters with respect to feed, laser power, weld beam diameter, powder beam focus and/or powder mass flow are designed such that said parameters result in a local orientation of the temperature gradient (28) to the solidification front (19), which is smaller than 45º with respect to the substrate dendrite direction (32) of the dendrites (31) in the substrate (4), wherein the relative speed is between 30 mm/mm and 100 mm/mm, preferably 50 mm/mm, and/or the power is between 200 W and 500 W, preferably 300 W, and/or the diameter of the laser beam on the surface of the substrate is between 3 mm and 6 mm, preferably 4 mm, and/or the mass feed rate is between 300 mg/mm and 600 mg/mm, preferably 400 mg/m..

Description

Einkristallines Schweißen von direktional verfestigten  Single crystal welding of directionally solidified
Werkstoffen  materials
Die Erfindung betrifft ein Schweißverfahren von direktional verfestigten metallischen Werkstoffen. γ ' -verstärkte SX Nickelbasis-Superlegierungen lassen sich weder mittels konventioneller Schweißverfahren noch mit Hoch- energieverfahren (Laser, Elektronenstrahl) mit artgleichenThe invention relates to a welding method of directionally solidified metallic materials. γ '-reinforced SX nickel-base superalloys can not be matched by conventional welding processes or high-energy processes (laser, electron beam)
Zusatzwerkstoffen in überlappenden Schweißbahnen in ein oder mehreren Lagen auftragsschweißen . Das Problem liegt darin, dass sich bereits bei einer einzelnen Schweißbahn im oberflächennahen Randbereich ein Gefüge mit Fehlorientierung ausbil- det. Für die nachfolgende Überlappspur bedeutet das, dass die Erstarrungsfront in diesem Bereich keinen SX Keim zur Verfügung hat und sich der Bereich mit Fehlorientierung (kein SX Gefüge) im Überlappbereich weiter ausdehnt. In diesem Bereich kommt es zur Rissbildung. Additional materials in overlapping welding paths in one or more layers of the order welding. The problem lies in the fact that even in the case of a single welding path in the near-surface edge area, a structure with misorientation is formed. For the subsequent overlap track, this means that the solidification front in this area has no SX seed at its disposal and the area with misorientation (no SX microstructure) continues to expand in the overlap area. Cracking occurs in this area.
Die bisher verwendeten Schweißverfahren sind nicht in der Lage, für γ ' -verstärkte SX Nickelbasis-Superlegierungen ein Schweißgut in Überlappbearbeitung in ein oder mehreren Lagen artgleich mit identischem SX Gefüge aufzubauen. Bei einer Einzelspur auf einem SX Substrat variieren die lokalen Erstarrungsbedingungen in der Weise, dass je nach Position ein dendritisches Wachstums ausgehend von den Primärstämmen oder den Sekundärarmen initiiert wird. Dabei setzt sich von den verschiedenen möglichen dendriten Wachstumsrichtungen die mit den günstigsten Wachstumsbedingungen durch, d.h. die mit dem kleinsten Neigungswinkel zum Temperaturgradienten. Die Ursache für die Ausbildung von Fehlorientierungen im SX Gefüge beim Pulver-Auftragsschweißen von γ ' -verstärkten SX Nickelbasis-Superlegierungen ist z. Zt. nicht vollständig geklärt. Man vermutet, dass beim Aufeinandertreffen der Dendriten aus verschiedenen Wachstumsrichtungen möglicherweise Sekundärarme abbrechen und als Keime für die Ausbildung eines fehlorientierten Gefüges dienen. Darüber hinaus können im Oberflächen- nahen Randbereich nicht vollständig aufgeschmolzene Pulver¬ partikel in der Schmelze als Keime für die Ausbildung eines fehlorientierten Gefüges dienen. Zur Lösung des Problems wird deshalb eine Prozessführung für das Pulver-Auftragsschweißen von γ ' -verstärkten SX Nickelbasis-Superlegierungen vorgeschlagen, bei der Wachstumsbedingungen realisiert werden, die nur eine Wachstumsrichtung für die Dendriten favorisieren. Darüber hinaus stellt die Prozessführung ein vollständiges Aufschmelzen der Pulverpartikel in der Schmelze sicher. The welding methods used so far are not able to build up a weld metal in γ '-reinforced SX nickel-base superalloys in overlap processing in one or more layers of identical SX microstructure. For a single track on an SX substrate, the local solidification conditions vary such that, depending on position, dendritic growth is initiated from the primary or secondary branches. In this case, of the various possible dendritic growth directions prevails those with the most favorable growth conditions, ie the smallest inclination angle to the temperature gradient. The cause for the formation of misorientations in the SX structure during powder build-up welding of γ '-reinforced SX nickel-base superalloys is z. At the moment not fully understood. It is thought that when dendrites from different growth directions meet, secondary arms may break off and serve as germs for the formation of a misoriented microstructure. In addition, in the surface not serve near edge area completely molten powder ¬ particulate in the melt as nuclei for the formation of a misoriented structure. To solve the problem, therefore, a process guidance for the powder build-up welding of γ '-reinforced SX nickel-base superalloys is proposed, are realized in the growth conditions that favor only one direction of growth for the dendrites. In addition, the process control ensures complete melting of the powder particles in the melt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung o. g. Problem zu lösen. Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1. Zur Lösung dieses technischen Problems der Ausbildung eines nicht einkristallinen Gefüges im oberflächennahen Randbereich einer Einzelspur wird eine Prozessführung für das It is therefore an object of the invention o. G. Solve a problem. The object is achieved by a method according to claim 1. To solve this technical problem of forming a non-monocrystalline structure in the near-surface edge region of a single track is a litigation for the
Auftragsschweißen mit Laserstrahlung vorgeschlagen, bei der dieses Problem nicht auftritt oder in so einem geringen Maße, dass Überlappbearbeitung in ein oder mehreren Lagen ohne Rissbildung bei Raumtemperatur möglich ist. Contract welding with laser radiation proposed in which this problem does not occur or in such a small extent that overlapping in one or more layers without cracking at room temperature is possible.
In den Unteransprüchen sind weitere vorteilhafte Maßnahmen aufgelistet, die beliebig miteinander kombiniert werden kön¬ nen, um weitere Vorteile zu erzielen. In the dependent claims further advantageous measures are listed, which are combined with each other Kings ¬ nen to obtain further advantages.
Es zeigen: Figur 1 einen schematischen Ablauf des Verfahrens, 1 shows a schematic sequence of the method,
Figur 2 eine Gasturbine, FIG. 2 shows a gas turbine,
Figur 3 eine Turbinenschaufel, FIG. 3 shows a turbine blade,
Figur 4 eine Liste von Superlegierungen . Die Beschreibung und die Figuren stellen nur Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. In Figur 1 ist schematisch der Ablauf des Verfahrens darge¬ stellt mit einer Vorrichtung 1. Figure 4 is a list of superalloys. The description and the figures represent only embodiments of the invention. 1 shows the sequence of the method is schematically Darge ¬ provides with a device. 1
Das zu reparierende Bauteil 120, 130 weist ein Substrat 4 aus einer Superlegierung, insbesondere aus einer nickelbasierten Superlegierung gemäß Figur 4 auf. The component 120, 130 to be repaired has a substrate 4 of a superalloy, in particular of a nickel-based superalloy according to FIG.
Ganz insbesondere besteht das Substrat 4 aus einer  In particular, the substrate 4 consists of a
Nickelbasissuperlegierung . Nickel-base superalloy.
Das Substrat 4 wird repariert, indem neues Material 7, insbe- sondere mittels Pulver auf die Oberfläche 5 des Substrats 4 durch Auftragsschweißen aufgebracht wird.  The substrate 4 is repaired by applying new material 7, in particular by means of powder, to the surface 5 of the substrate 4 by build-up welding.
Dies erfolgt durch die Zufuhr von Material 7 und einem This is done by the supply of material 7 and a
Schweißstrahl, vorzugsweise einem Laserstrahl 10 eines Welding beam, preferably a laser beam 10 of a
Lasers, der zumindest das zugeführte Material 7 aufschmilzt und vorzugsweise auch teilweise das Substrat 4. Laser, which melts at least the supplied material 7 and preferably also partially the substrate. 4
Dabei wird vorzugsweise Pulver verwendet. Vorzugsweise ist der Durchmesser der Pulverteilchen 7 so klein, dass ein In this case, powder is preferably used. Preferably, the diameter of the powder particles 7 is so small that a
Laserstrahl sie vollständig aufschmelzen und eine hinreichend hohe Temperatur der Teilchen 7 ergibt. Laser beam completely melt and results in a sufficiently high temperature of the particles 7.
Dabei gibt es auf dem Substrat 4 während des Schweißens einen aufgeschmolzenen Bereich 16 und eine sich daran anschließende Erstarrungsfront 19 und davor ein schon wieder erstarrter Bereich 13.  In this case, there is a molten region 16 and an adjoining solidification front 19 on the substrate 4 during welding, and an already solidified region 13 in front of it.
Die Vorrichtung der Erfindung umfasst vorzugsweise einen Laser (nicht dargestellt) mit einer Pulverzuführeinheit und ein Bewegungssystem (nicht dargestellt) , mit dem die The apparatus of the invention preferably comprises a laser (not shown) with a powder supply unit and a movement system (not shown), with which the
Laserstrahlwechselwirkungszone und der Auftreffbereich für das Pulver 7 auf der Substratoberfläche 5 bewegt werden können. Das Bauteil (Substrat 4) wird dabei vorzugsweise weder vorgewärmt, noch mittels einer Wärmebehandlung Laser beam interaction zone and the impact area for the powder 7 on the substrate surface 5 can be moved. The component (substrate 4) is preferably neither preheated nor by means of a heat treatment
überaltert . outdated.
Der zu rekonstruierende Bereich auf dem Substrat 4 wird vorzugsweise lagenweise auftragsgeschweißt.  The area to be reconstructed on the substrate 4 is preferably job-welded in layers.
Die Lagen werden vorzugsweise mäanderförmig, uni- oder bidirektional aufgetragen, wobei die Scanvektoren der  The layers are preferably meander-shaped, unidirectionally or bidirectionally applied, the scan vectors of the
Mäanderfahrten von Lage zu Lage vorzugsweise jeweils um 90° gedreht werden, um Anbindefehler zwischen den Lagen zu vermeiden . Meandering from one location to another preferably 90 ° be rotated to avoid tying errors between the layers.
Die Dendriten 31 im Substrat 4 und die Dendriten 34 im aufge¬ tragenen Bereich 13 sind in der Figur 1 dargestellt. The dendrites 31 in the substrate 4 and the dendrites 34 in the up ¬ transmitted region 13 are shown in FIG. 1
Ein Koordinatensystem 25 ist ebenfalls dargestellt. A coordinate system 25 is also shown.
Das Substrat 4 bewegt sich relativ in x-Richtung 22 mit der Scangeschwindigkeit Vv . The substrate 4 moves relatively in the x-direction 22 at the scanning speed V v .
Auf der Erstarrungsfront 19 gibt es den z- Temperaturgradienten 28.  On the solidification front 19 there is the z-temperature gradient 28.
ÖZ  ÖZ
Der Schweißprozess wird mit Verfahrensparametern bzgl. Vorschub Vr , Laserleistung, Strahldurchmesser und The welding process is performed with process parameters regarding feed rate V r , laser power, beam diameter and
Pulvermassenstrom durchgeführt, die zu einer lokalen  Powder mass flow carried out to a local
Orientierung des Temperaturgradienten auf der Orientation of the temperature gradient on the
Erstarrungsfront führt, der kleiner als 45° zur Richtung der Dendriten 31 im Substrat 4 ist. Dadurch wird gewährleistet, dass ausschließlich die Wachstumsrichtung für die Dendriten 34 favorisiert wird, die die Dendritenrichtung 32 im Substrat 4 fortsetzt. Dafür notwendig ist ein Strahlradius, der gewährleistet, dass der Teil der Dreiphasenlinien, der die Erstarrungsfront 19 berandet, vollständig von dem Laserstrahl überdeckt wird.  Freezing front leads, which is smaller than 45 ° to the direction of the dendrites 31 in the substrate 4. This ensures that only the growth direction for the dendrites 34 is favored, which continues the dendrite direction 32 in the substrate 4. For this purpose, a beam radius is necessary, which ensures that the part of the three-phase lines that bounds the solidification front 19 is completely covered by the laser beam.
Die approximative Bedingung für eine geeignete Neigung der Erstarrungsfront 19 zur Dendritenrichtung 32 der Dendriten 31 im Substrat 4 lautet: The approximate condition for a suitable inclination of the solidification front 19 to the dendrite direction 32 of the dendrites 31 in the substrate 4 is:
A: Absorptionsgrad vom Substrat , A: absorbance from the substrate,
IL: Laserintensität , I L : laser intensity,
Vv: Scangeschwindigkeit , λ: Wärmeleitfähigkeit des Substrats , V v : scan speed, λ: thermal conductivity of the substrate,
T: Temperatur T: temperature
Aus der Bedingung ergibt sich Werkstoffabhängig ein Prozess- fenster bzgl. der Intensität der Laserstrahlung (approximativ top hat) , dem Strahlradius relativ zum Pulverstrahlfokus, der Vorschubgeschwindigkeit Vv und dem Pulvermassenstrom. Depending on the material, a process window results with respect to the intensity of the laser radiation (approximately top hat), the beam radius relative to the powder beam focus, the feed rate V v and the powder mass flow.
Durch die vollständige Überdeckung der Schmelze mit der By completely covering the melt with the
Laserstrahlung wird bei der koaxialen Prozessführung eine längere Wechselwirkungszeit der Pulverpartikel mit der Laser radiation is in the coaxial process control a longer interaction time of the powder particles with the
Laserstrahlung und eine damit höhere Partikeltemperatur beim Kontakt mit der Schmelze gewährleistet. Der Partikeldurchmesser und damit die vorgegebene Laser radiation and thus ensures a higher particle temperature when in contact with the melt. The particle diameter and thus the given
Wechselwirkungszeit sollen ein zum vollständigen Aufschmelzen ausreichend hohes Temperaturniveau bewirken. Ein ausreichend hohes Temperaturniveau der Schmelze soll bei gegebener  Interaction time should cause a sufficiently high temperature level for complete melting. A sufficiently high temperature level of the melt should be given
Partikeltemperatur und Verweilzeit in der Schmelze bewirken, dass die Partikel vollständig in Schmelze gehen. Particle temperature and residence time in the melt cause the particles to melt completely.
Durch die oben beschriebenen Verfahrensparameter und Mechanismen werden die Voraussetzungen für ein epitaktisches einkristallines Wachstum im Schweißgut mit einer im Substrat identischen Dendritenorientierung gewährleistet. Dadurch, dass beim Schweißprozess nur eine Dendritenwachstumsrichtung normal zur Oberfläche aktiviert ist, wird beim Erstarren ein Nachfließen der Schmelze in den interdendritischen Raum erleichtert und die Bildung von Heißrissen vermieden. The process parameters and mechanisms described above ensure the prerequisites for epitaxial monocrystalline growth in the weld metal with an identical dendrite orientation in the substrate. Due to the fact that only one direction of dendrite growth normal to the surface is activated in the welding process, solidification of the melt into the interdendritic space is facilitated during solidification and the formation of hot cracks is avoided.
Dies resultiert in einer Qualität der Schweißung, die für eine strukturelle Schweißung (z. B. zum Zwecke einer Repara¬ tur oder Fügung in einem hochbelasteten Bereich des Bauteils) akzeptabel sind. Die relative Geschwindigkeit Vv beträgt zwischen 30mm/min bis lOOmm/min, vorzugsweise 50mm/min. This results in a quality of the weld which are of a structural weld (z. B. for the purpose of Repara ¬ tur or addition in a highly stressed region of the device) is acceptable. The relative velocity V v is between 30mm / min to 100mm / min, preferably 50mm / min.
Die Leistung liegt in dem Bereich von 200W bis 500W,  The power is in the range of 200W to 500W,
vorzugsweise bei 300W, wobei der Laserstrahl auf der Oberfläche einen Durchmesser von 3mm bis 6mmm, vorzugsweise 4mm aufweist. preferably at 300W, with the laser beam on the Surface has a diameter of 3mm to 6mmm, preferably 4mm.
Die Massenzufuhrrate beträgt 300mg/min bis 600mg/min, vorzugsweise 400mg/min.  The mass feed rate is 300mg / min to 600mg / min, preferably 400mg / min.
Die Figur 2 zeigt beispielhaft eine Gasturbine 100 in einem Längsteilschnitt . FIG. 2 shows by way of example a gas turbine 100 in a partial longitudinal section.
Die Gasturbine 100 weist im Inneren einen um eine Rotations- achse 102 drehgelagerten Rotor 103 mit einer Welle 101 auf, der auch als Turbinenläufer bezeichnet wird.  The gas turbine 100 has inside a rotatably mounted about a rotation axis 102 rotor 103 with a shaft 101, which is also referred to as a turbine runner.
Entlang des Rotors 103 folgen aufeinander ein Ansauggehäuse 104, ein Verdichter 105, eine beispielsweise torusartige Brennkammer 110, insbesondere Ringbrennkammer, mit mehreren koaxial angeordneten Brennern 107, eine Turbine 108 und das Abgasgehäuse 109.  Along the rotor 103 follow one another an intake housing 104, a compressor 105, for example, a toroidal combustion chamber 110, in particular annular combustion chamber, with a plurality of coaxially arranged burners 107, a turbine 108 and the exhaust housing 109th
Die Ringbrennkammer 110 kommuniziert mit einem beispielsweise ringförmigen Heißgaskanal 111. Dort bilden beispielsweise vier hintereinander geschaltete Turbinenstufen 112 die Tur- bine 108.  The annular combustion chamber 110 communicates with an annular annular hot gas channel 111, for example. There, for example, four turbine stages 112 connected in series form the turbine 108.
Jede Turbinenstufe 112 ist beispielsweise aus zwei Schaufel¬ ringen gebildet. In Strömungsrichtung eines Arbeitsmediums 113 gesehen folgt im Heißgaskanal 111 einer Leitschaufelreihe 115 eine aus Laufschaufeln 120 gebildete Reihe 125. Each turbine stage 112 is formed, for example, from two blade rings . As seen in the direction of flow of a working medium 113, in the hot gas channel 111 of a row of guide vanes 115, a series 125 formed of rotor blades 120 follows.
Die Leitschaufeln 130 sind dabei an einem Innengehäuse 138 eines Stators 143 befestigt, wohingegen die Laufschaufeln 120 einer Reihe 125 beispielsweise mittels einer Turbinenscheibe 133 am Rotor 103 angebracht sind. The guide vanes 130 are fastened to an inner housing 138 of a stator 143, whereas the moving blades 120 of a row 125 are attached to the rotor 103 by means of a turbine disk 133, for example.
An dem Rotor 103 angekoppelt ist ein Generator oder eine Arbeitsmaschine (nicht dargestellt) . Coupled to the rotor 103 is a generator or work machine (not shown).
Während des Betriebes der Gasturbine 100 wird vom Verdichter 105 durch das Ansauggehäuse 104 Luft 135 angesaugt und ver- dichtet. Die am turbinenseitigen Ende des Verdichters 105 be¬ reitgestellte verdichtete Luft wird zu den Brennern 107 ge¬ führt und dort mit einem Brennmittel vermischt. Das Gemisch wird dann unter Bildung des Arbeitsmediums 113 in der Brenn- kammer 110 verbrannt. Von dort aus strömt das Arbeitsmedium 113 entlang des Heißgaskanals 111 vorbei an den Leitschaufeln 130 und den Laufschaufeln 120. An den Laufschaufeln 120 entspannt sich das Arbeitsmedium 113 impulsübertragend, so dass die Laufschaufeln 120 den Rotor 103 antreiben und dieser die an ihn angekoppelte Arbeitsmaschine. During operation of the gas turbine 100, air is sucked in by the compressor 105 through the intake housing 104 and compressed. The 105 ¬ be compressed air provided at the turbine end of the compressor is ge ¬ leads to the burners 107, where it is mixed with a fuel. The mixture is then added to the working medium 113 in the combustion Chamber 110 burned. From there, the working medium 113 flows along the hot gas channel 111 past the guide vanes 130 and the rotor blades 120. On the rotor blades 120, the working medium 113 expands in a pulse-transmitting manner so that the rotor blades 120 drive the rotor 103 and drive the machine coupled to it.
Die dem heißen Arbeitsmedium 113 ausgesetzten Bauteile unterliegen während des Betriebes der Gasturbine 100 thermischen Belastungen. Die Leitschaufeln 130 und Laufschaufeln 120 der in Strömungsrichtung des Arbeitsmediums 113 gesehen ersten Turbinenstufe 112 werden neben den die Ringbrennkammer 110 auskleidenden Hitzeschildelementen am meisten thermisch belastet . The components exposed to the hot working medium 113 are subject to thermal loads during operation of the gas turbine 100. The guide vanes 130 and rotor blades 120 of the first turbine stage 112, viewed in the flow direction of the working medium 113, are subjected to the greatest thermal stress in addition to the heat shield elements lining the annular combustion chamber 110.
Um den dort herrschenden Temperaturen standzuhalten, können diese mittels eines Kühlmittels gekühlt werden. To withstand the prevailing temperatures, they can be cooled by means of a coolant.
Ebenso können Substrate der Bauteile eine gerichtete Struktur aufweisen, d.h. sie sind einkristallin ( SX-Struktur) oder weisen nur längsgerichtete Körner auf (DS-Struktur) . Likewise, substrates of the components may have a directional structure, i. they are monocrystalline (SX structure) or have only longitudinal grains (DS structure).
Als Material für die Bauteile, insbesondere für die Turbinen¬ schaufel 120, 130 und Bauteile der Brennkammer 110 werden beispielsweise eisen-, nickel- oder kobaltbasierte Superle- gierungen verwendet. As a material for the components, in particular for the turbine blade or vane 120, 130 and components of the combustion chamber 110. For example, iron-, nickel- or cobalt-based superalloys are used.
Solche Superlegierungen sind beispielsweise aus der EP 1 204 776 Bl, EP 1 306 454, EP 1 319 729 AI, WO 99/67435 oder WO 00/44949 bekannt.  Such superalloys are known, for example, from EP 1 204 776 B1, EP 1 306 454, EP 1 319 729 A1, WO 99/67435 or WO 00/44949.
Ebenso können die Schaufeln 120, 130 Beschichtungen gegen Korrosion (MCrAlX; M ist zumindest ein Element der Gruppe Eisen (Fe) , Kobalt (Co) , Nickel (Ni) , X ist ein Aktivelement und steht für Yttrium (Y) und/oder Silizium, Scandium (Sc) und/oder zumindest ein Element der Seltenen Erden bzw. Hafnium) . Solche Legierungen sind bekannt aus der EP 0 486 489 Bl, EP 0 786 017 Bl, EP 0 412 397 Bl oder EP 1 306 454 AI. Also, the blades 120, 130 may be anti-corrosion coatings (MCrAlX; M is at least one element of the group iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni), X is an active element and is yttrium (Y) and / or silicon , Scandium (Sc) and / or at least one element of the rare earth or hafnium). Such alloys are known from EP 0 486 489 B1, EP 0 786 017 B1, EP 0 412 397 B1 or EP 1 306 454 A1.
Auf der MCrAlX kann noch eine Wärmedämmschicht vorhanden sein, und besteht beispielsweise aus Zr02, Y203-Zr02, d.h. sie ist nicht, teilweise oder vollständig stabilisiert durch Ytt¬ riumoxid und/oder Kalziumoxid und/oder Magnesiumoxid. On the MCrAlX may still be a thermal barrier layer, and consists for example of Zr02, Y203-Zr02, ie is not, partially or completely stabilized by yttrium oxide and / or calcium and / or magnesium oxide.
Durch geeignete Beschichtungsverfahren wie z.B. Elektronen- strahlverdampfen (EB-PVD) werden stängelförmige Körner in der Wärmedämmschicht erzeugt. By suitable coating methods, e.g. Electron beam evaporation (EB-PVD) produces stalk-shaped grains in the thermal barrier coating.
Die Leitschaufel 130 weist einen dem Innengehäuse 138 der Turbine 108 zugewandten Leitschaufelfuß (hier nicht darge¬ stellt) und einen dem Leitschaufelfuß gegenüberliegenden Leitschaufelkopf auf. Der Leitschaufelkopf ist dem Rotor 103 zugewandt und an einem Befestigungsring 140 des Stators 143 festgelegt . The guide vane 130 has an inner housing 138 of the turbine 108 facing guide vane root (not Darge here provides ¬) and a side opposite the guide-blade root vane root. The vane head faces the rotor 103 and fixed to a mounting ring 140 of the stator 143.
Die Figur 3 zeigt in perspektivischer Ansicht eine Laufschau¬ fel 120 oder Leitschaufel 130 einer Strömungsmaschine, die sich entlang einer Längsachse 121 erstreckt. 3 shows a perspective view of a rotor blade 120 or guide vane show ¬ 130 of a turbomachine, which extends along a longitudinal axis of the 121st
Die Strömungsmaschine kann eine Gasturbine eines Flugzeugs oder eines Kraftwerks zur Elektrizitätserzeugung, eine Dampfturbine oder ein Kompressor sein. The turbomachine may be a gas turbine of an aircraft or a power plant for power generation, a steam turbine or a compressor.
Die Schaufel 120, 130 weist entlang der Längsachse 121 auf¬ einander folgend einen Befestigungsbereich 400, eine daran angrenzende Schaufelplattform 403 sowie ein Schaufelblatt 406 und eine Schaufelspitze 415 auf. The blade 120, 130 has along the longitudinal axis 121 to each other, a securing region 400, an adjoining blade or vane platform 403 and a blade 406 and a blade tip 415.
Als Leitschaufel 130 kann die Schaufel 130 an ihrer Schaufel¬ spitze 415 eine weitere Plattform aufweisen (nicht darge¬ stellt) . As a guide vane 130, the vane 130 having at its blade tip 415 have a further platform (not Darge ¬ asserted).
Im Befestigungsbereich 400 ist ein Schaufelfuß 183 gebildet, der zur Befestigung der Laufschaufeln 120, 130 an einer Welle oder einer Scheibe dient (nicht dargestellt) . In the mounting region 400, a blade root 183 is formed, which serves for attachment of the blades 120, 130 to a shaft or a disc (not shown).
Der Schaufelfuß 183 ist beispielsweise als Hammerkopf ausge- staltet. Andere Ausgestaltungen als Tannenbaum- oder Schwalbenschwanzfuß sind möglich. Die Schaufel 120, 130 weist für ein Medium, das an dem Schau¬ felblatt 406 vorbeiströmt, eine Anströmkante 409 und eine Ab¬ strömkante 412 auf. Bei herkömmlichen Schaufeln 120, 130 werden in allen Bereichen 400, 403, 406 der Schaufel 120, 130 beispielsweise mas¬ sive metallische Werkstoffe, insbesondere Superlegierungen verwendet . The blade root 183 is designed, for example, as a hammer head. Other designs as Christmas tree or Schwalbenschwanzfuß are possible. The blade 120, 130 has for a medium which flows past the scene ¬ felblatt 406 on a leading edge 409 and a trailing edge 412th In conventional blades 120, 130, in all regions 400, 403, 406 of the blade 120, 130, for example, massive metallic materials, in particular superalloys, are used.
Solche Superlegierungen sind beispielsweise aus der EP 1 204 776 Bl, EP 1 306 454, EP 1 319 729 AI, WO 99/67435 oder WO 00/44949 bekannt.  Such superalloys are known, for example, from EP 1 204 776 B1, EP 1 306 454, EP 1 319 729 A1, WO 99/67435 or WO 00/44949.
Die Schaufel 120, 130 kann hierbei durch ein Gussverfahren, auch mittels gerichteter Erstarrung, durch ein Schmiedeverfahren, durch ein Fräsverfahren oder Kombinationen daraus ge- fertigt sein.  The blade 120, 130 can hereby be manufactured by a casting process, also by directional solidification, by a forging process, by a milling process or combinations thereof.
Werkstücke mit einkristalliner Struktur oder Strukturen werden als Bauteile für Maschinen eingesetzt, die im Betrieb hohen mechanischen, thermischen und/oder chemischen Belastun- gen ausgesetzt sind. Workpieces with a monocrystalline structure or structures are used as components for machines which are exposed to high mechanical, thermal and / or chemical stresses during operation.
Die Fertigung von derartigen einkristallinen Werkstücken erfolgt z.B. durch gerichtetes Erstarren aus der Schmelze. Es handelt sich dabei um Gießverfahren, bei denen die flüssige metallische Legierung zur einkristallinen Struktur, d.h. zum einkristallinen Werkstück, oder gerichtet erstarrt.  The production of such monocrystalline workpieces takes place e.g. by directed solidification from the melt. These are casting processes in which the liquid metallic alloy is transformed into a monocrystalline structure, i. to the single-crystal workpiece, or directionally solidified.
Dabei werden dendritische Kristalle entlang dem Wärmefluss ausgerichtet und bilden entweder eine stängelkristalline Kornstruktur (kolumnar, d.h. Körner, die über die ganze Länge des Werkstückes verlaufen und hier, dem allgemeinen Sprach- gebrauch nach, als gerichtet erstarrt bezeichnet werden) oder eine einkristalline Struktur, d.h. das ganze Werkstück be¬ steht aus einem einzigen Kristall. In diesen Verfahren muss man den Übergang zur globulitischen (polykristallinen) Erstarrung meiden, da sich durch ungerichtetes Wachstum notwen- digerweise transversale und longitudinale Korngrenzen ausbil¬ den, welche die guten Eigenschaften des gerichtet erstarrten oder einkristallinen Bauteiles zunichte machen. Ist allgemein von gerichtet erstarrten Gefügen die Rede, so sind damit sowohl Einkristalle gemeint, die keine Korngrenzen oder höchstens Kleinwinkelkorngrenzen aufweisen, als auch Stängelkristallstrukturen, die wohl in longitudinaler Rich- tung verlaufende Korngrenzen, aber keine transversalen Korngrenzen aufweisen. Bei diesen zweitgenannten kristallinen Strukturen spricht man auch von gerichtet erstarrten Gefügen (directionally solidified structures) . Here, dendritic crystals are aligned along the heat flow and form either a columnar grain structure (columnar, ie grains that run the entire length of the workpiece and here, for general language use, referred to as directionally solidified) or a monocrystalline structure, ie the entire workpiece ¬ is of a single crystal. In these methods, you have to transition to globular (polycrystalline) solidification avoided, since non-directional growth inevitably forms transverse and longitudinal grain boundaries ¬ which solidified the directionally the good qualities or monocrystalline component nullify. The term "directionally solidified structures" generally refers to single crystals that have no grain boundaries or at most small angle grain boundaries, as well as stem crystal structures that have grain boundaries running in the longitudinal direction but no transverse grain boundaries. These second-mentioned crystalline structures are also known as directionally solidified structures.
Solche Verfahren sind aus der US-PS 6,024,792 und der EP 0 892 090 AI bekannt.  Such methods are known from US Pat. No. 6,024,792 and EP 0 892 090 A1.
Ebenso können die Schaufeln 120, 130 Beschichtungen gegen Korrosion oder Oxidation aufweisen, z. B. (MCrAlX; M ist zumindest ein Element der Gruppe Eisen (Fe) , Kobalt (Co) , Likewise, the blades 120, 130 may have coatings against corrosion or oxidation, e.g. B. (MCrAlX, M is at least one element of the group iron (Fe), cobalt (Co),
Nickel (Ni) , X ist ein Aktivelement und steht für Yttrium (Y) und/oder Silizium und/oder zumindest ein Element der Seltenen Erden, bzw. Hafnium (Hf) ) . Solche Legierungen sind bekannt aus der EP 0 486 489 Bl, EP 0 786 017 Bl, EP 0 412 397 Bl oder EP 1 306 454 AI. Nickel (Ni), X is an active element and stands for yttrium (Y) and / or silicon and / or at least one element of the rare earths, or hafnium (Hf)). Such alloys are known from EP 0 486 489 B1, EP 0 786 017 B1, EP 0 412 397 B1 or EP 1 306 454 A1.
Die Dichte liegt vorzugsweise bei 95% der theoretischen The density is preferably 95% of the theoretical
Dichte . Density.
Auf der MCrAlX-Schicht (als Zwischenschicht oder als äußerste Schicht) bildet sich eine schützende Aluminiumoxidschicht (TGO = thermal grown oxide layer) .  A protective aluminum oxide layer (TGO = thermal grown oxide layer) is formed on the MCrAlX layer (as an intermediate layer or as the outermost layer).
Vorzugsweise weist die SchichtZusammensetzung Co-30Ni-28Cr- 8A1-0, 6Y-0, 7Si oder Co-28Ni-24Cr-10Al-0, 6Y auf. Neben diesen kobaltbasierten Schutzbeschichtungen werden auch vorzugsweise nickelbasierte Schutzschichten verwendet wie Ni-10Cr-12Al- 0,6Y-3Re oder Ni-12Co-21Cr-llAl-0, 4Y-2Re oder Ni-25Co-17Cr- 10A1-0, 4Y-1, 5Re . Preferably, the layer composition comprises Co-30Ni-28Cr-8A1-0, 6Y-0, 7Si or Co-28Ni-24Cr-10Al-0, 6Y. Besides these cobalt-based protective coatings, nickel-based protective layers such as Ni-10Cr-12Al-0.6Y-3Re or Ni-12Co-21Cr-IIAl-O, 4Y-2Re or Ni-25Co-17Cr-10A1-0, 4Y-1 are also preferably used , 5Re.
Auf der MCrAlX kann noch eine Wärmedämmschicht vorhanden sein, die vorzugsweise die äußerste Schicht ist, und besteht beispielsweise aus Zr02, Y2Ü3-Zr02, d.h. sie ist nicht, teil¬ weise oder vollständig stabilisiert durch Yttriumoxid On the MCrAlX may still be present a thermal barrier coating, which is preferably the outermost layer, and consists for example of Zr0 2 , Y2Ü3-Zr02, ie it is not, partially ¬ or fully stabilized by yttria
und/oder Kalziumoxid und/oder Magnesiumoxid. and / or calcium oxide and / or magnesium oxide.
Die Wärmedämmschicht bedeckt die gesamte MCrAlX-Schicht. Durch geeignete Beschichtungsverfahren wie z.B. Elektronen- strahlverdampfen (EB-PVD) werden stängelförmige Körner in der Wärmedämmschicht erzeugt. The thermal barrier coating covers the entire MCrAlX layer. Suitable coating processes, such as electron beam evaporation (EB-PVD), produce stalk-shaped grains in the thermal barrier coating.
Andere Beschichtungsverfahren sind denkbar, z.B. atmosphäri- sches Plasmaspritzen (APS), LPPS, VPS oder CVD. Die Wärme¬ dämmschicht kann poröse, mikro- oder makrorissbehaftete Kör¬ ner zur besseren Thermoschockbeständigkeit aufweisen. Die Wärmedämmschicht ist also vorzugsweise poröser als die Other coating methods are conceivable, for example atmospheric plasma spraying (APS), LPPS, VPS or CVD. The heat insulation layer may have ¬ porous, micro- or macro-cracked compatible grains for better thermal shock resistance. The thermal barrier coating is therefore preferably more porous than the
MCrAlX-Schicht . MCrAlX layer.
Wiederaufarbeitung (Refurbishment ) bedeutet, dass Bauteile 120, 130 nach ihrem Einsatz gegebenenfalls von Schutzschichten befreit werden müssen (z.B. durch Sandstrahlen) . Danach erfolgt eine Entfernung der Korrosions- und/oder Oxidations- schichten bzw. -produkte. Gegebenenfalls werden auch nochRefurbishment means that components 120, 130 may need to be deprotected after use (e.g., by sandblasting). This is followed by removal of the corrosion and / or oxidation layers or products. If necessary, will also
Risse im Bauteil 120, 130 repariert. Danach erfolgt eine Wie¬ derbeschichtung des Bauteils 120, 130 und ein erneuter Einsatz des Bauteils 120, 130. Die Schaufel 120, 130 kann hohl oder massiv ausgeführt sein. Wenn die Schaufel 120, 130 gekühlt werden soll, ist sie hohl und weist ggf. noch Filmkühllöcher 418 (gestrichelt angedeu¬ tet) auf. Cracks in component 120, 130 repaired. Thereafter, a ¬ As the coating of the component 120, 130, after which the component 120, 130. The blade 120, 130 may be hollow or solid. If the blade 120, 130 is to be cooled, it is hollow and also has, if necessary, film cooling holes 418 (indicated by dashed lines) on.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur direktionalen Verfestigung einer Schweiß- naht (13) während des Auftragsschweißens, 1. A method for directionally solidifying a weld seam (13) during build-up welding,
insbesondere zum Auftragsschweißen eines Substrats (4) eines Bauteils (1, 120, 130),  in particular for build-up welding of a substrate (4) of a component (1, 120, 130),
das (4) gerichtet verfestigt ist  that (4) is directionally solidified
und Dendriten (31) aufweist,  and dendrites (31),
die (31) sich in einer Substratdendritenrichtung (32) erstrecken,  the (31) extend in a substrate dendrite direction (32),
bei dem die Verfahrensparameter bezüglich Vorschub,  in which the process parameters relating to feed,
Laserleistung, Schweißstrahldurchmesser, Pulverstrahlfokus und/oder Pulvermassenstrom derart ausgestaltet sind, dass sie zu einer lokalen Orientierung des Temperaturgra¬ dienten (28) auf einer Erstarrungsfront (19) führen, die kleiner als 45° zur Substratdendritenrichtung (32) der Dendriten (31) im Substrat (4) ist, Laser power, welding beam diameter, powder jet focus and / or powder mass flow are designed such that they lead to a local orientation of the Temperaturgra ¬ serve (28) on a solidification front (19), which is less than 45 ° to the Substratdendritenrichtung (32) of the dendrites (31) in Substrate (4) is,
wobei die Relativgeschwindigkeit zwischen 30mm/min und lOOmm/min,  where the relative speed is between 30mm / min and 100mm / min,
vorzugsweise 50mm/min beträgt  preferably 50mm / min
und/oder  and or
die Leistung zwischen 200W und 500W,  the power between 200W and 500W,
vorzugsweise 300W beträgt  preferably 300W
und/oder  and or
der Durchmesser des Laserstrahls auf der Oberfläche des Substrats zwischen 3mm und 6mm, vorzugsweise bei 4mm beträgt und/oder  the diameter of the laser beam on the surface of the substrate is between 3 mm and 6 mm, preferably 4 mm, and / or
die Massenzufuhrrate zwischen 300mg/min und 600mg/min, vorzugsweise bei 400mg/min beträgt. the mass feed rate is between 300 mg / min and 600 mg / min, preferably at 400 mg / min.
2. Verfahren nach Anspruch 1, 2. The method according to claim 1,
bei dem eine Schmelze (16) auf und in dem Substrat (4) entsteht,  in which a melt (16) is formed on and in the substrate (4),
die durch die Zufuhr von Pulver (7) und/oder Material des Substrats (4) generiert wird,  which is generated by the supply of powder (7) and / or material of the substrate (4),
und bei dem die Schmelze (16) vollständig von einem  and wherein the melt (16) completely from a
Schweißstrahl (10),  Welding beam (10),
insbesondere einem Laserstrahl,  in particular a laser beam,
bedeckt wird,  is covered,
insbesondere bei dem die Schmelze (16) überlappt wird.  in particular in which the melt (16) is overlapped.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, 3. The method according to claim 1 or 2,
bei dem zugeführtes Pulver (7) lagenweise aufgetragen wird.  in the supplied powder (7) is applied in layers.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, 4. The method according to claim 1, 2 or 3,
bei dem das Substrat (4) eine nickelbasierte Superlegierung aufweist,  wherein the substrate (4) comprises a nickel-based superalloy,
das insbesondere kolumnare Körner aufweist,  which in particular has columnar grains,
ganz insbesondere ein einkristallines Gefüge aufweist.  in particular, has a monocrystalline structure.
5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, 5. The method according to claim 1, 2, 3 or 4,
bei dem der Durchmesser der Pulverteilchen (7) so klein ist,  in which the diameter of the powder particles (7) is so small
dass sie im Schweißlaserstrahl (10) insbesondere  that in the welding laser beam (10) in particular
vollständig aufschmelzen und eine hinreichend hohe  completely melt and a sufficiently high
Temperatur aufweisen.  Have temperature.
6. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, 6. The method according to claim 1, 2, 3, 4 or 5,
bei dem die Temperatur der aufgeschmolzenen Pulverteilchen (7) 20°C über der Schmelztemperatur der Pulverteilchen (7) liegt. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, bei dem ein Laser zum Schweißen verwendet wird. in which the temperature of the molten powder particles (7) is 20 ° C above the melting temperature of the powder particles (7). The method of claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein a laser is used for welding.
Verfahren nach Anspruch 1,2, 3, 4, 5, 6 oder 7, bei dem gilt: The method of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7, wherein:
A: Absorptionsgrad von Substrat , A: absorptivity of substrate,
IL: Laserintensität , I L : laser intensity,
Vv: Scangeschwindigkeit , V v : scan speed,
X: Wärmeleitfähigkeit des Substrats .  X: thermal conductivity of the substrate.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2493537A (en) * 2011-08-10 2013-02-13 Bae Systems Plc Forming a layered structure
EP2614917A1 (en) * 2012-01-10 2013-07-17 Siemens Aktiengesellschaft Laser welding of nickel-based super-alloys
EP2756912A1 (en) * 2013-01-18 2014-07-23 Siemens Aktiengesellschaft Remelting for build-up welding
EP2862663A1 (en) * 2013-10-18 2015-04-22 Siemens Aktiengesellschaft Method of directionally post treating a welding seam during laser build up welding of a substrate
DE102014206143A1 (en) * 2014-04-01 2015-10-15 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Laser deposition welding of high-temperature superalloys by means of oscillating beam guidance
US9896944B2 (en) * 2014-04-18 2018-02-20 Siemens Energy, Inc. Forming a secondary structure directly onto a turbine blade

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4804815A (en) * 1987-06-01 1989-02-14 Quantum Laser Corporation Process for welding nickel-based superalloys
DE58908611D1 (en) 1989-08-10 1994-12-08 Siemens Ag HIGH-TEMPERATURE-RESISTANT CORROSION PROTECTION COATING, IN PARTICULAR FOR GAS TURBINE COMPONENTS.
DE3926479A1 (en) 1989-08-10 1991-02-14 Siemens Ag RHENIUM-PROTECTIVE COATING, WITH GREAT CORROSION AND / OR OXIDATION RESISTANCE
MY107855A (en) * 1990-07-06 1996-06-29 Tsubouchi Kazuo Metal film forming method.
FR2667805B1 (en) * 1990-10-16 1993-01-22 Aerospatiale LASER SURFACE TREATMENT NOZZLE WITH POWDER SUPPLY.
RU2147624C1 (en) 1994-10-14 2000-04-20 Сименс АГ Protective layer for protecting part against corrosion, oxidation, and thermal overloading, and method of preparation thereof
US5993549A (en) * 1996-01-19 1999-11-30 Deutsche Forschungsanstalt Fuer Luft- Und Raumfahrt E.V. Powder coating apparatus
EP0892090B1 (en) 1997-02-24 2008-04-23 Sulzer Innotec Ag Method for manufacturing single crystal structures
EP0861927A1 (en) 1997-02-24 1998-09-02 Sulzer Innotec Ag Method for manufacturing single crystal structures
RU2123418C1 (en) * 1997-11-25 1998-12-20 Закрытое акционерное общество "ТехноЛазер" Method of powder laser surfacing of angle pieces
US5993554A (en) * 1998-01-22 1999-11-30 Optemec Design Company Multiple beams and nozzles to increase deposition rate
EP1306454B1 (en) 2001-10-24 2004-10-06 Siemens Aktiengesellschaft Rhenium containing protective coating protecting a product against corrosion and oxidation at high temperatures
WO1999067435A1 (en) 1998-06-23 1999-12-29 Siemens Aktiengesellschaft Directionally solidified casting with improved transverse stress rupture strength
US6122564A (en) * 1998-06-30 2000-09-19 Koch; Justin Apparatus and methods for monitoring and controlling multi-layer laser cladding
EP0982090B1 (en) * 1998-08-27 2003-05-02 Agfa-Gevaert Method of preparation of recording elements
US6231692B1 (en) 1999-01-28 2001-05-15 Howmet Research Corporation Nickel base superalloy with improved machinability and method of making thereof
DE19907105A1 (en) * 1999-02-19 2000-08-31 Volkswagen Ag Method and device for producing wear-resistant, tribological cylinder running surfaces
DE50006694D1 (en) 1999-07-29 2004-07-08 Siemens Ag HIGH-TEMPERATURE-RESISTANT COMPONENT AND METHOD FOR PRODUCING THE HIGH-TEMPERATURE-RESISTANT COMPONENT
US6491207B1 (en) * 1999-12-10 2002-12-10 General Electric Company Weld repair of directionally solidified articles
US6495793B2 (en) * 2001-04-12 2002-12-17 General Electric Company Laser repair method for nickel base superalloys with high gamma prime content
EP1319729B1 (en) 2001-12-13 2007-04-11 Siemens Aktiengesellschaft High temperature resistant part, made of single-crystal or polycrystalline nickel-base superalloy
EP1340583A1 (en) * 2002-02-20 2003-09-03 ALSTOM (Switzerland) Ltd Method of controlled remelting of or laser metal forming on the surface of an article
EP1340567A1 (en) * 2002-02-27 2003-09-03 ALSTOM (Switzerland) Ltd Method of removing casting defects
ES2285121T3 (en) * 2002-04-15 2007-11-16 Siemens Aktiengesellschaft PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF MONOCRISTALINE STRUCTURES.
AU2003278047A1 (en) * 2002-10-31 2004-05-25 Stephen F. Corbin System and method for closed-loop control of laser cladding by powder injection
GB0420578D0 (en) * 2004-09-16 2004-10-20 Rolls Royce Plc Forming structures by laser deposition
US20070003416A1 (en) * 2005-06-30 2007-01-04 General Electric Company Niobium silicide-based turbine components, and related methods for laser deposition
RU2359797C2 (en) * 2007-06-27 2009-06-27 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Method of laser surfacing of copper-nickel alloys on details made of aluminium bronze
RU2366553C2 (en) * 2007-07-09 2009-09-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Method of laser hard-facing
US20110056919A1 (en) * 2008-02-13 2011-03-10 Bernd Burbaum Method for Fusing Curved Surfaces, and a Device
DE102008018708A1 (en) * 2008-04-14 2009-10-22 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method for welding in dependence on a preferred direction of the substrate
US8726501B2 (en) * 2009-08-31 2014-05-20 General Electric Company Method of welding single crystal turbine blade tips with an oxidation-resistant filler material

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2011058174A1 *

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Publication number Publication date
US20120285933A1 (en) 2012-11-15
RU2012125028A (en) 2013-12-27
RU2509639C2 (en) 2014-03-20
EP2322314A8 (en) 2011-09-28
WO2011058174A1 (en) 2011-05-19
CN102612421A (en) 2012-07-25
EP2322314A1 (en) 2011-05-18
CN102612421B (en) 2015-12-16

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