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Beitrag zur Reparatur einer Strömungseintrittskante einer Schaufel
ISBN-13: 9783639628517 / Niemiecki / Miękka / 2014 / 92 str.
Die Titanlegierung Ti-6Al-4V dient als Hauptmaterial fur die Schaufeln und Scheiben im Kompressorbereich. Durch ihre positiven Eigenschaften in Bezug auf Festigkeit, Dichte und Duktilitat ist sie gegenuber Werkstoffen wie Superlegierungen oder CFK haufig vorteilhaft. Durch den hohen Anschaffungspreis sowohl dieser Legierung als auch neuer Komponenten wird nach Reparaturverfahren gesucht, um einen langeren Lebenszyklus des Bauteils zu erreichen. Fur die Reparatur der Stromungseintrittskante der Lufterschaufeln, die aus Kombination einer Ti-6Al-4V-Vorderkante und CFK-Basiskorper hergestellt sind, ist die Untersuchung der 80 C-Temperaturgrenze im Prozess von hoher Bedeutung. Bis zu dieser Temperatur wird der CFK nicht beschadigt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein FE-Simulationsmodell fur die Untersuchung der Temperaturverteilung wahrend des Laser-Warmeleitungsschweissens erstellt. Bei dieser Art der Schweissbearbeitung ist die Temperaturverteilung im Korper ort- und zeitabhangig. Zur Berechnung der zeitabhangigen Temperaturverteilung wurde eine thermisch-transiente Analyse durchgefuhrt. Es wurde u. a. festgestellt, dass in der Heizphase ein nahezu logarithmischer Zusammenhang zwischen Eindringtiefe und Verfahrweg vorliegt. Die Temperaturgrenze von 80 C dringt auch nach dem Beenden der Heizphase weiter in die Probe hinein, wahrend der obere Bereich in der Abkuhlphase ist."
Die Titanlegierung Ti-6Al-4V dient als Hauptmaterial für die Schaufeln und Scheiben im Kompressorbereich. Durch ihre positiven Eigenschaften in Bezug auf Festigkeit, Dichte und Duktilität ist sie gegenüber Werkstoffen wie Superlegierungen oder CFK häufig vorteilhaft. Durch den hohen Anschaffungspreis sowohl dieser Legierung als auch neuer Komponenten wird nach Reparaturverfahren gesucht, um einen längeren Lebenszyklus des Bauteils zu erreichen. Für die Reparatur der Strömungseintrittskante der Lüfterschaufeln, die aus Kombination einer Ti-6Al-4V-Vorderkante und CFK-Basiskörper hergestellt sind, ist die Untersuchung der 80 °C-Temperaturgrenze im Prozess von hoher Bedeutung. Bis zu dieser Temperatur wird der CFK nicht beschädigt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein FE-Simulationsmodell für die Untersuchung der Temperaturverteilung während des Laser-Wärmeleitungsschweißens erstellt. Bei dieser Art der Schweißbearbeitung ist die Temperaturverteilung im Körper ort- und zeitabhängig. Zur Berechnung der zeitabhängigen Temperaturverteilung wurde eine thermisch-transiente Analyse durchgeführt. Es wurde u. a. festgestellt, dass in der Heizphase ein nahezu logarithmischer Zusammenhang zwischen Eindringtiefe und Verfahrweg vorliegt. Die Temperaturgrenze von 80 °C dringt auch nach dem Beenden der Heizphase weiter in die Probe hinein, während der obere Bereich in der Abkühlphase ist.
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