Schweissreparaturen

Unsere Schweissverfahren stellen die Leistung wieder her

Verringerte Leistung Ihrer Gasturbinen bedeutet Produktionsverlust. Sulzer hat viele eigene Schweissverfahren für Komponenten entwickelt. Sie stellen die Leistung wieder her, reduzieren Kosten und verlängern die Lebensdauer Ihrer Maschinen.

Schweissen – eine stark verbreitete Reparaturtechnologie

Schweissen ist eine bewährte Technologie für die Reparatur von Turbinenleitschaufeln und Turbinenrotorteilen. Unsere sorgfältig entwickelten Reparaturverfahren bieten einen “neuwertigen Zustand” der reparierten Komponenten. Die Verfahren wurden für Ihre Anforderungen entwickelt und werden durch unsere erfahrenen und gut geschulten Schweisser ausgeführt.

Eine grosse Auswahl an Legierungen wird in Gasturbinen verwendet und jede Art birgt spezielle Herausforderungen für das Schweissen. Diese Herausforderungen werden durch unterschiedliche Aspekte unserer Schweissverfahren adressiert, wie bspw.:

  • Vorreinigung
  • Schweissatmosphäre
  • Vorwärmen
  • Zwischenlagertemperatur
  • Zusammensetzung des Füllmaterials
  • Schweissverlauf
  • Abkühlgeschwindigkeit
  • Wärmeeintrag beim Schweissen
  • Wärmebehandlung nach dem Schweissen

Das Entwerfen eines Schweissreparaturverfahrens birgt viele Herausforderungen:

  • Rissempfindlichkeit des Grundmaterials
  • Degenerierte Struktur des Grundmaterials in Komponenten, die dem Service ausgesetzt sind
  • Rissempfindlichkeit des Schweisszusatzes
  • Oxidation von Grundmaterial und Schweisszusatz beim Schweissen
  • Verzerrung aufgrund von Wärmekontraktion während und nach dem Schweissen
  • Härte und Sprödigkeit der Schweissnaht und Wärmeeinflusszone (HAZ) nach dem Schweissen
  • Hohe interne Spannung der geschweissten Komponenten
  • Unterschiede zwischen der Struktur des Schweissmaterials und des Grundmaterials

Die folgenden Gruppen an Gasturbinenlegierungen erfordern besondere Aufmerksamkeit und spezielle Schweissverfahren:

  • Niedriglegierte Stähle
  • Legierte Gussstähle und Gusseisen
  • Ferritische/martensitische Edelstähle
  • Austentitische Edelstähle, Duplexstähle
  • Nickel- und kobaltbasierte Blechlegierungen
  • Hohe Gamma-Prime geschmiedete und gegossene Legierungen auf Nickelbasis
  • Legierungen auf DS- und SX-Nickelbasis
  • Titanlegierungen
Unsere Schweissverfahren stellen die Leistung wieder her

Schweissen kann fehlendes Material mit 100 % Bindung auffüllen und Komponenten somit vollständig mit den ursprünglichen Dimensionen und Eigenschaften wiederherstellen. Schweissreparaturen erfolgen durch das Schmelzen und das Auftragen eines Schweisszusatzes auf das zu reparierende Metall.

Schweissen basiert auf zwei Grundprinzipien:

  • das Verbindungsmetall muss geschmolzen werden
  • das gehärtete Material muss nach dem Prozess angemessene Eigenschaften haben


Teile aus Stahlguss und Gusseisen
in Gasturbinen können in der Regel durch Schweissen repariert werden, sofern die begrenzte Stärke der Wärmeeinflusszone der Schweissnaht berücksichtigt wird. Somit können viele Fälle schwerer Schlagschäden und Korrosion mithilfe dieses Prozesses repariert werden.

Ferritische/martensitische Edelstähle sind weit verbreitet für Kompressorschaufeln und Schaufeln von Dampfturbinen. Schäden können durch Schweissen repariert werden, wenn die Verfahren zur Reinigung und Wärmebehandlung gut ausgearbeitet und streng befolgt werden. Da Schaufeln und Räder nicht immer leicht zu entfernen sind, muss das Reparaturschweissen in einigen Fällen in montiertem Zustand sowie unter Verwendung von lokaler Wärmebehandlung am Reparaturbereich erfolgen.

Unsere Fachkräfte wissen, dass ein gut ausgearbeitetes Verfahren sowie eine sorgfältige Umsetzung ein absolutes Muss für Reparaturen mit lokaler Wärmebehandlung sind.

Nickel- und kobaltbasierte Blechlegierungen sind dehnbare Legierungen, die in Verbrennungskomponenten zum Einsatz kommen. Diese Blechlegierungen sind nicht empfindlich gegenüber Spannungskorrosion und können in der Regel problemlos geschweisst werden. Wärmebehandlungen nach dem Schweissen sind nur für Komponenten erforderlich, bei denen Restspannungen sich auf den Widerstand gegenüber hochzyklischer Ermüdung auswirken.

Hohe Gamma-Prime geschmiedete Superlegierungen werden häufig in Niedrigdruckschaufeln von Gasturbinen sowie Turbinenscheiben verwendet. Hohe Gamma-Prime Legierungen auf Nickelbasis können nur mit niedriger legierten Schweisszusatzmaterialien repariert werden, die weniger anfällig für Risse sind. Gut ausgearbeitete Reparaturverfahren nehmen all diese Faktoren mit auf und begrenzen Reparaturen auf Bereiche, in denen die Stärke des Schweisszusatzes angemessen ist. Mikrorisse werden durch die Kontrolle des Wärmeeintrags beim Schweissen minimiert.

DS- und SX-Legierungen auf Nickelbasis können herkömmlich geschweisst werden, wie normal gegossene Komponenten. Die Schweissreparatur muss die geringere Stärke der verfügbaren Schweisszusätze berücksichtigen. Laserschweissen bietet die Möglichkeit, Schweissnähte mit einer fortgeführten DS- oder SX-Struktur zu schaffen.

Titanschweissen erfordert besondere Aufmerksamkeit, da die Titanlegierung sehr empfindlich auf eine Sauerstoffaufnahme reagiert. In diesem Fall wird die Legierung extrem spröde. Titanschweissen sollte nur in Einrichtungen gemacht werden, die ein Schweissen bei sehr geringer Sauerstoffkonzentration ermöglichen. Sulzer verfügt über Einrichtungen, die speziell dafür ausgelegt sind.

Sulzer hat viele eigene Schweissverfahren entwickelt
Niedriglegierte Stähle sind hitzebeständige Materialien, die bis zu ca. 500 °C für Rotorwellen, Scheiben und Strukturkomponenten verwendet werden. Ein spezielles Schweissverfahren sorgt dafür, dass die optimale Stärke und Dehnung erhalten bleibt. Da Kohlenstoff ein wesentlicher Faktor in der Härte von niedriglegierten Stählen ist, sind sowohl die Reinigung als auch die Entfettung in allen Schritten des Prozesses wichtig.

Reparaturschweissen wird in der Regel zur Wiederherstellung von Lageroberflächen, Nutpassungen, Kupplungsoberflächen und Dichtungsbereichen verwendet.
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