FYMOV - Fysikalisk modellering av varmsprickor i svetsade nickelbaserade superlegeringar

Viktiga resultat som projektet gav

En state of the art sprickmodell för både solidification och HAZ liquation cracking har utvecklats. Modellen tar hänsyn till flera faktorer som länge har varit kända att påverka dessa sprickor, så som: kornstorlek, gaskoncentration, stelningsintervall, mängd eutektiskfas, töjningslokalisering. Kärnan i modellen är ett fysikaliskt baserat sprickkriterium där värmesprickor antas initieras från porer i vätskefilmer mellan korn, ett fenomen som har påvisats i experiment. Modellen har validerats med goda resultat. Modellen är ett verktyg för att minska risken för varmsprickor.

Långsiktiga effekter som förväntas

Genom att det nu är möjligt att simulera både solidification och HAZ liquation cracking, så kan svetsprocessen av flygmotorkomponenter optimeras i ett tidigt stadium. Därför har risken för att dessa typer av sprickor uppstår minskats. Tekniken i sig är fysikalisk baserad, och är därmed inte begränsad till en specifik svetsmetod eller ett material. Projektet har lett till ny kunskap hos både LTU och GKN och har därför öppnat upp för teknologispridning i allmänhet och möjligheter för ökad konkurrenskraft hos GKN. Projektet har även resulterat i en utexaminerad doktor inom området.

Upplägg och genomförande

Arbetet har drivits som ett doktorandprojekt vid LTU, med en doktorand som har stått för det huvudsakliga arbetet. Projektet är en fortsättning på ett tidigare projekt inom NFFP6 som behandlade sprickor som uppstått i den helt smälta delen av en svetsfog. I detta projekt har området utökats till att omfatta HAZ-zonen kring. En metodik för utvärdering av risken för att sprickor skall uppstå har också utvecklats. Arbetet har varit omfattande och har lett fram till en banbrytande modell för att matematiskt beräkna hur en svetssprickor uppstår och hur förloppet påverkas av olika faktorer.