Licentiatpresentation Carl Andersson

Carl Andersson har framgångsrikt försvarat sin licentiatuppsats. Uppsatsen med titeln "Modellering av kornstruktur och restspänningar i tillsatstillverkade nickelbaserade superlegeringar" granskades noggrant och diskuterades med diskussionsledaren Daniel Berglund från Aerobase AB.

Additiv tillverkning (AM) syftar till att förbättra resurseffektiviteten under tillverkningen. Vissa av de svetsbara nickelbaserade superlegeringarna används ofta för AM på grund av deras goda svetsbarhet. Inom flygindustrin används nickelbaserade superlegeringar i högtemperaturapplikationer som i den bakre delen av jetmotorer där överlägsna mekaniska egenskaper är avgörande. Både kornstruktur och restspänningar måste kontrolleras noggrant under tillverkningen för att uppnå önskade egenskaper. Kornstrukturen bildas vid stelning i AM och påverkar de mekaniska egenskaperna såsom hållfastheten hos de tillverkade delarna. Bildandet av restspänningar är oundvikligt på grund av den ojämna uppvärmningen och kylningen i AM. De kvarvarande spänningarna kan förvränga delarna, minska utmattningsprestandan eller minska den bärande förmågan. Syftet med simuleringen i detta arbete är att koppla processparametrar i AM till den genererade kornstrukturen och restspänningarna i detaljen. Detta skulle ytterligare förbättra resurseneffektiviteten hos AM eftersom "trial-and-error" tillverkning kan minskas. Simulering kräver modeller som är relativt snabba och exakta för att vara användbara inom flygindustrin. Detta arbete är uppdelat i två artiklar där modeller för att förutsäga kornstrukturen och kvarvarande spänningar i AM utvecklas och utvärderas. En "Cellular Automata Finite Element" (CA-FE) ramverk utvecklades för att förutsäga kornstrukturen i laserbaserad pulverbäddsfusion (PBF-LB) tillverkad legering 625 i det första papperet. "Inherent strain method" (ISM) användes för att förutsäga kvarvarande spänningar i PBF-LB tillverkade legering 718 i den andra artikeln. Båda legeringarna 625 och 718 tillhör gruppen nickelbaserade superlegeringar och de två legeringarna kombinerar god svetsbarhet med utmärkt hållfasthet vid höga temperaturer. Resultaten visade att CA-FE och ISM-modellen kan fånga de allmänna trenderna för både den experimentellt observerade kornstrukturen och restspänningsfältet i en väggkomponent som tillverkats med PBF-LB i legering 625 respektive 718. CA-FE- och ISM-modellerna är också relativt snabba vilket gör dem lämpliga för produktutveckling inom bland annat flygindustrin.