WO2015185310A1 - Assembly and method for laser cladding - Google Patents

Abstract

Disclosed is an assembly for laser cladding (1), said assembly comprising a work surface (5) on which a workpiece to be treated is laid during the laser cladding process. The work surface (5) is supported on springs (6) and is designed to be excited to oscillate.

Description

Anordnung und Verfahren zum Laserstrahl-Auftragsschweißen  Arrangement and method for laser deposition welding

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung und ein Verfahren zum Laserstrahl-Auftragsschweißen. Die Erfindung betrifft insbesondere Laserstrahl-Auftragsschweißen mit pul- verförmigem Zusatzwerkstoff unter Verwendung einer Pendelbewegung (Wöbbel-Strategie) . The present invention relates to an arrangement and a method for laser beam deposition welding. The invention relates in particular to laser beam build-up welding with powdered filler material using a pendulum motion (wobble strategy).

Durch eine Pendelbewegung (sogenannte Wöbbel-Strategie) des Laserstrahls beim Laserstrahl-Auftragsschweißen kann eine Keimbildung und Kornwachstum in der breiigen Zone (mushy zone) gezielt erzeugt werden, so dass das Wachstum einer kolumnaren Erstarrungsfront unterdrückt bzw. vollständig ver^¬ mieden . By a pendulum movement (so-called wobble strategy) of the laser beam during laser deposition welding nucleation and grain growth in the mushy zone (mushy zone) can be selectively generated, so that the growth of a columnar solidification front suppressed or completely avoided ver ^¬ .

Bei der derzeitig eingesetzten kommerziell verfügbaren Anlagentechnik können nur begrenzte Strategien für die Pendel- bewegung beim Auftragsschweißen eingesetzt werden. Aufgrund der benötigten großen Beschleunigungskräfte sind Pendelfre^¬ quenzen von bis zu 50 Hz somit nicht zu erzielen. With the currently available commercially available system technology, only limited strategies for pendulum motion can be used in build-up welding. Due to the required large acceleration forces Pendelfre ^¬ frequencies of up to 50 Hz are thus not achieved.

Zahlreiche Bauteile von Gasturbinen oder Dampfturbinen, ins- besondere Laufschaufeln und Leitschaufeln, sind während des Betriebes der Turbine erheblichen thermischen, mechanischen und chemischen Belastungen ausgesetzt. Daher sind Verfahren zur Reparatur und Wiederaufarbeitung von Turbinenbauteilen, wie beispielsweise Laserstrahl-Auftragsschweißen, von großem ökonomischem Interesse. Numerous components of gas turbines or steam turbines, in particular moving blades and guide vanes, are exposed to considerable thermal, mechanical and chemical loads during operation of the turbine. Therefore, methods for repairing and reprocessing turbine components, such as laser cladding, are of great economic interest.

Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine vorteilhafte Anordnung und ein vorteilhaftes Ver^¬ fahren zum Laserstrahl-Auftragsschweißen zur Verfügung zu stellen. Against this background, it is an object of the present invention, an advantageous arrangement and an advantageous Ver ^¬ drive to provide laser beam ^deposition welding available.

Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung zum Laserstrahl-Auf^¬ tragsschweißen gemäß Patentanspruch 1 und ein Verfahren zum Laserstrahl-Auftragsschweißen gemäß Patentanspruch 8 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten weitere, vorteilhafte Aus^¬ gestaltungen der Erfindung. Die erfindungsgemäße Anordnung zum Laserstrahl-Auftrags^¬ schweißen umfasst eine Arbeitsplatte zum Auflegen eines zu bearbeitenden Werkstücks bzw. Bauteils während des Laser^¬ strahl-Auftragsschweißens. Die Arbeitsplatte ist auf Federn, zum Beispiel Blattfedern, gelagert. Zudem ist die Arbeits- platte dazu ausgelegt zum Schwingen angeregt zu werden bzw. in Schwingung versetzt zu werden. This object is achieved by an arrangement for laser beam on ^¬ up welding according to claim 1 and a method for Laser beam deposition welding according to claim 8 solved. The dependent claims contain further advantageous ^{embodiments of} the invention. The inventive arrangement for laser beam welding job ^¬ consists of a bench for supporting a workpiece or component to be processed during laser ^¬ beam deposition welding. The worktop is mounted on springs, for example leaf springs. In addition, the worktop is designed to be vibrated or vibrated.

Unter einer Arbeitsplatte wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung allgemein eine Vorrichtung mit einer Arbeitsoberflä- che verstanden. Die Arbeitsoberfläche kann eben ausgestaltet sein, eine ebene Oberfläche ist aber nicht zwingend erforder^¬ lich. In the context of the present invention, a worktop is generally understood to mean a device having a work surface. The user interface can be configured up, but a flat surface is not necessarily erforder ^¬ Lich.

Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, dass eine Schwingung oder Pendelbewegung des Arbeitspunktes des Laserstrahls in Bezug auf das Werkstück oder Bauteil allein durch eine Schwingung der Arbeitsplatte, auf der das Werkstück angeordnet werden kann, realisiert werden kann. Eine Pendelbe^¬ wegung oder Schwingung des Laserstrahls bzw. einer Vorrich- tung zur Erzeugung des Laserstrahls ist nicht erforderlich. Es lassen sich somit gezielt die für die Schwingung bzw. das Oszillieren notwendigen Verfahrensparameter, wie zum Beispiel die Pendelfrequenz der Laserstrahlung im Schmelzbad, beeinflussen . The arrangement according to the invention has the advantage that a vibration or pendulum movement of the operating point of the laser beam with respect to the workpiece or component can be realized solely by a vibration of the worktop on which the workpiece can be arranged. A Pendelbe ^¬ movement or oscillation of the laser beam or a Vorrich- processing for generating the laser beam is not required. Thus, the process parameters necessary for oscillation or oscillation, such as, for example, the oscillation frequency of the laser radiation in the molten bath, can be specifically influenced.

Die erfindungsgemäße Anordnung umfasst vorzugsweise eine Vor^¬ richtung zum Laserstrahl-Auftragsschweißen, wobei die Vorrichtung zum Laserstrahl-Auftragsschweißen ihrerseits eine Laserstrahlquelle, eine Pulverfördereinrichtung und eine Düse zur Pulverzufuhr umfasst. Vorteilhafterweise ist die Vorrich^¬ tung zum Laserstrahl-Auftragsschweißen über der Arbeitsplatte angeordnet . Weiterhin kann die Anordnung einen Motor und eine Unwucht umfassen. Der Motor und die Unwucht können so angeordnet und ausgelegt sind, dass beim Betrieb des Motors die Arbeits^¬ platte zum Schwingen angeregt wird. Auf diese Weise kann durch geeignete Einstellung der Drehzahl des Motors die The inventive arrangement preferably comprises a pre ^¬ direction for laser ^deposition welding, wherein the device for laser deposition welding in turn comprises a laser beam source, a powder conveyor and a nozzle for supplying powder. Advantageously, the Vorrich ^¬ device for laser deposition welding is arranged above the worktop. Furthermore, the arrangement may include a motor and an imbalance. The motor and the imbalance can be arranged and designed so that the operating ^¬ plate is excited to vibrate during operation of the motor. In this way, by appropriate adjustment of the speed of the engine

Schwingungsfrequenz der Arbeitsplatte eingestellt und gegebe^¬ nenfalls gesteuert werden. Der Motor und die Unwucht können beispielsweise zur Erzeugung einer Schwingungsfrequenz zwischen 10 Hz und 50 Hz ausgelegt sein. Oscillation frequency of the worktop set and, where appropriate ^¬ be controlled. The motor and the imbalance can be designed, for example, to generate an oscillation frequency between 10 Hz and 50 Hz.

Prinzipiell kann die Arbeitsplatte in der Form eines Tisches ausgestaltet sein. Sie kann insbesondere eine Anzahl Beine, zum Beispiel 3 oder 4 Tischbeine, umfassen. Die Federn, zum Beispiel Blattfedern, auf denen die Arbeitsplatte gelagert ist, können zwischen der Arbeitsplatte und den Beinen ange^¬ ordnet sein. Grundsätzlich können die an der Arbeitsplatte angeordneten Beine aber auch Federn umfassen oder als Federn ausgestaltet sein. Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Anordnung ein Dämp^¬ fersystem. Das Dämpfersystem kann zum Beispiel an der Arbeitsplatte angeordnet sein. Mithilfe des Dämpfersystems kann das Schwingungsverhalten der Arbeitsplatte beeinflusst wer^¬ den. Das Dämpfersystem ermöglicht insbesondere eine gezielte Einstellung der Schwingungsamplitude. In principle, the worktop can be designed in the form of a table. In particular, it may comprise a number of legs, for example 3 or 4 table legs. The springs, for example leaf springs on which the countertop is mounted can be integrally ^¬ arranges between the countertop and legs. In principle, however, the legs arranged on the worktop may also comprise springs or be designed as springs. Preferably, the arrangement according to the invention comprises a Dämp ^¬ Transfer System. The damper system can be arranged, for example, on the worktop. Using the damper system, the vibration behavior of the countertop influenced ^¬ to. The damper system allows in particular a targeted adjustment of the oscillation amplitude.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist unter anderem zur Herstel^¬ lung und Reparatur bzw. Wiederaufarbeitung von Turbinenbauteilen, beispielsweise von Turbinenschaufeln geeignet. Dabei kann es sich um eine Gasturbinenschaufel oder eine Dampftur^¬ binenschaufel handeln. Weiterhin kann es sich bei der Turbinenschaufel um eine Leitschaufel oder eine Laufschaufel han^¬ deln. Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht grundsätzlich den Einsatz der sogenannten Wobbeistrategie beim Laserstrahl- Auftragsschweißen von Nickelbasis-Superlegierungen . Die erfindungsgemäße Anordnung ist vorteilhafterweise zum Laserstrahl-Auftragsschweißen einer Nickelbasis-Superlegie- rung ausgelegt. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Laserstrahl-Auftrags^¬ schweißen umfasst die folgenden Schritte: Ein zu bearbeitendes Werkstück bzw. Bauteil wird auf einer Arbeitsplatte ange^¬ ordnet, bevorzugt befestigt. Die Arbeitsplatte und das Werk^¬ stück werden in Schwingung versetzt bzw. zum Schwingen ange- regt. Das Werkstück wird durch Laserstrahl-Auftragsschweißen mittels einer Vorrichtung zum Laserstrahl-Auftragsschweißen bearbeitet während das Werkstück (gemeinsam mit der Arbeits^¬ platte) schwingt. Dabei wird die Vorrichtung zum Laserstrahl- Auftragsschweißen in einer Vorschubrichtung über das Werk- stück geführt. The arrangement according to the invention is suitable inter alia for the manufacture ^¬ lung and repair or reprocessing of turbine components such as turbine blades. It may be a gas turbine blade or Dampftur ^¬ binenschaufel. Furthermore, it may be in the turbine blade is a guide vane or a rotor blade han ^¬ spindles. The inventive arrangement basically allows the use of the so-called Wobbeistrategie laser deposition laser welding of nickel-based superalloys. The arrangement according to the invention is advantageously designed for laser beam build-up welding of a nickel-base superalloy. The inventive method for laser beam welding job ^¬ comprising the steps of: a workpiece to be machined or the component is arranged on a countertop ^¬ is preferably attached. The worktop and the work ^¬ piece are set in vibration or excited to vibrate. The workpiece is processed by laser deposition welding by means of a device for laser deposition welding while the workpiece (together with the working ^¬ plate) oscillates. In this case, the device for laser-beam buildup welding is guided over the workpiece in a feed direction.

Das Verfahren kann vorzugsweise mithilfe einer zuvor be^¬ schriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung durchgeführt werden. Es hat grundsätzlich dieselben Vorteile wie die zuvor beschriebene erfindungsgemäße Vorrichtung. The process can preferably be carried out using a previously be ^¬ signed inventive device. It basically has the same advantages as the device according to the invention described above.

Die Arbeitsplatte und das Werkstück können zum Beispiel in vertikaler und/oder horizontaler Richtung in Schwingung versetzt bzw. zum Schwingen angeregt werden. The worktop and the workpiece can be vibrated or vibrated in the vertical and / or horizontal direction, for example.

Bevorzugt werden die Arbeitsplatte und das Werkstück mit Hilfe eines Motors und einer Unwucht in Schwingung versetzt bzw. zum Schwingen angeregt. Dabei können der Motor und/oder die Unwucht unter der Arbeitsplatte angeordnet sein. Preferably, the worktop and the workpiece by means of a motor and an imbalance are set in vibration or excited to vibrate. The motor and / or imbalance can be arranged under the worktop.

Optional werden die Arbeitsplatte und das Werkstück quer zur Vorschubrichtung in Schwingung versetzt bzw. zum Schwingen angeregt. Auf diese Weise wird eine Pendelbewegung des Ar^¬ beitspunktes des Laserstrahls auf dem Werkstück erzeugt. Optionally, the worktop and the workpiece are vibrated transversely to the feed direction or excited to vibrate. In this way, a pendulum movement of the Ar ^¬ isitspunktes of the laser beam is generated on the workpiece.

Die Schwingung der Arbeitsplatte und des Werkstücks kann grundsätzlich gedämpft werden, zum Beispiel durch ein Dämp- fersystem, welches an der Arbeitsplatte angeordnet oder be^¬ festigt ist. The vibration of the worktop and the workpiece can in principle be damped, for example by a damping Fersystem, which is arranged on the worktop or be ^¬ consolidates.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann insbesondere eine Schwingungsfrequenz der Arbeitsplatte und/oder des Werkstücks zwischen 10 Hz und 50 Hz erzeugt werden. Dies stellt eine Erhöhung der Schwingungsfrequenz gegenüber herkömmlichen Verfahren dar und ermöglicht verbesserte, insbesondere homo^¬ genere Materialeigenschaften des aufgetragenen Materials. Durch die oszillierende Erstarrungsfront wird ein feinkörni^¬ ges Gefüge erzeugt. Damit wird gleichzeitig die Qualität des erzeugten Werkstücks bzw. Bauteils verbessert. In the context of the method according to the invention, it is possible in particular to generate an oscillation frequency of the worktop and / or of the workpiece between 10 Hz and 50 Hz. This represents an increase in the oscillation frequency compared to conventional methods and enables improved, in particular more ^homogeneous, material properties of the applied material. Due to the oscillating solidification front a ^{feinkörni ¬} ges microstructure is generated. At the same time, the quality of the workpiece or component produced is improved.

Optional kann das Werkstück bzw. Bauteil eine Nickelbasis- Superlegierung umfassen. Zusätzlich oder alternativ dazu kann eine Nickelbasis-Superlegierung durch Laserstrahl-Auftragsschweißen aufgetragen werden. Es kann beispielsweise ein Werkstück oder Bauteil verwendet werden und durch Laserstrahl-Auftragsschweißen mittels einer Vorrichtung zum Laser- strahl-Auftragsschweißen bearbeitet werden, welches eineOptionally, the workpiece or component may comprise a nickel-base superalloy. Additionally or alternatively, a nickel base superalloy can be applied by laser cladding. For example, a workpiece or a component can be used and processed by laser-beam deposition welding by means of a device for laser beam buildup welding, which comprises a

Nickelbasis-Superlegierung umfasst. Dabei kann insbesondere Material der Nickelbasis-Superlegierung durch Laserstrahl- Auftragsschweißen aufgetragen werden. Bei dem Werkstück bzw. Bauteil kann es sich um ein Bauelement einer Gasturbine oder einer Dampfturbine handeln, insbesondere um eine Turbinenschaufel, zum Beispiel eine Laufschaufel oder eine Leitschaufel. Insgesamt ermöglicht die vorliegende Erfindung eine Eingren^¬ zung des Parameterfeldes, verbesserte Materialeigenschaften des Bauteils im Vergleich zu konventionell geschweißten Bau^¬ teilen, Einsparung von Material und eine Verkleinerung der Ausschusszahlen bei Service-Bauteilen. Nickel-base superalloy includes. In particular, material of the nickel-base superalloy can be applied by laser-deposition welding. The workpiece or component may be a component of a gas turbine or a steam turbine, in particular a turbine blade, for example a moving blade or a guide blade. Overall, the present invention allows a restriction ^¬ tion of the parameter field, improved material properties of the component compared to conventionally welded Bau ^¬ share, saving of material and a reduction in the number of rejects in service components.

Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher be- schrieben. Alle bisher und im Folgenden beschriebenen Merkmale sind dabei sowohl einzeln als auch in einer beliebigen Kombination miteinander vorteilhaft. Die im Folgenden beschriebenen Ausführungsvarianten stellen lediglich Beispiele dar, welche den Gegenstand der Erfindung jedoch nicht be^¬ schränken . Further features, characteristics and advantages of the present invention will be described in greater detail below on the basis of exemplary embodiments with reference to the attached figures. wrote. All features described above and below are advantageous both individually and in any combination with each other. The embodiments described below are merely examples, which, however, not be ^¬ limit the subject matter of the invention.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Gasturbine. Fig. 2 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Anlage in einer Schnittansicht. Fig. 1 shows schematically a gas turbine. Fig. 2 shows schematically a system according to the invention in a sectional view.

Die Figur 1 zeigt schematisch eine Gasturbine. Eine Gastur^¬ bine weist im Inneren einen um eine Rotationsachse drehge- lagerten Rotor mit einer Welle 107 auf, der auch als Turbinenläufer bezeichnet wird. Entlang des Rotors folgen aufeinander ein Ansauggehäuse 109, ein Verdichter 101, eine Brenneranordnung 15, eine Turbine 105 und das Abgasgehäuse 190. Die Brenneranordnung 15 kommuniziert mit einem beispielsweise ringförmigen Heißgaskanal. Dort bilden mehrere hintereinander geschaltete Turbinenstufen die Turbine 105. Jede Turbinen^¬ stufe ist aus Schaufelringen gebildet. In Strömungsrichtung eines Arbeitsmediums gesehen folgt im Heißgaskanal einer Leitschaufelreihe 117 eine aus Laufschaufeln 115 gebildeteFIG. 1 shows schematically a gas turbine. A gas turbine ^¬ inside has a rotatably mounted about an axis of rotation rotors rotor with a shaft 107, which is also referred to as a turbine runner. Along the rotor follow each other a suction housing 109, a compressor 101, a burner assembly 15, a turbine 105 and the exhaust housing 190. The burner assembly 15 communicates with an example annular hot gas duct. There are several successive turbine stages form the turbine 105. Each turbine stage ^¬ is formed of blade rings. As seen in the flow direction of a working medium follows in the hot gas duct of a guide vane row 117 formed of blades 115

Reihe. Die Leitschaufeln 117 sind dabei an einem Innengehäuse eines Stators befestigt, wohingegen die Laufschaufeln 115 einer Reihe beispielsweise mittels einer Turbinenscheibe am Rotor angebracht sind. An dem Rotor angekoppelt ist ein Gene- rator oder eine Arbeitsmaschine. Line. The guide vanes 117 are fastened to an inner housing of a stator, whereas the moving blades 115 of a row are attached to the rotor, for example by means of a turbine disk. Coupled to the rotor is a generator or a working machine.

Während des Betriebes der Gasturbine wird vom Verdichter 101 durch das Ansauggehäuse 109 Luft angesaugt und verdichtet. Die am turbinenseitigen Ende des Verdichters 101 bereitge- stellte verdichtete Luft wird zu den Brenneranordnungen 15 geführt und dort mit einem Brennstoff vermischt. Das Gemisch wird dann unter Bildung des Arbeitsmediums in der Brennkammer verbrannt. Von dort aus strömt das Arbeitsmedium entlang des Heißgaskanals an den Leitschaufeln 117 und den Laufschaufeln 115 vorbei. An den Laufschaufeln 115 entspannt sich das Ar^¬ beitsmedium impulsübertragend, so dass die Laufschaufeln 115 den Rotor antreiben und dieser die an ihn angekoppelte Ar- beitsmaschine . During operation of the gas turbine, air is sucked in and compressed by the compressor 101 through the intake housing 109. The compressed air provided at the turbine-side end of the compressor 101 is conducted to the burner assemblies 15 where it is mixed with a fuel. The mixture is then burned to form the working medium in the combustion chamber. From there, the working fluid flows along the Hot gas channel on the vanes 117 and the blades 115 over. At the rotor blades 115, the Ar ^¬ beitsmedium relaxed transferring its momentum, so that the rotor blades 115 drive the rotor and the driven machine, the generator coupled to it working.

Die Figur 2 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungs^¬ variante einer erfindungsgemäßen Anlage 1 in einer Schnittansicht. Die Anlage 1 umfasst eine Vorrichtung zum Laserstrahl- Auftragsschweißen 2. Die Vorrichtung zum Laserstrahl-Auftragsschweißen 2 umfasst beispielsweise eine Laserstrahlquelle (in der Figur 2 nicht gezeigt) zur Erzeugung von FIG. 2 schematically shows a preferred embodiment variant of a system 1 ^according to the invention in a sectional view. The apparatus 1 comprises a device for laser deposition welding 2. The apparatus for laser deposition welding 2 comprises, for example, a laser beam source (not shown in FIG. 2) for generating

Laserstrahlung 3, eine Pulverfördereinrichtung (in der Figur 2 nicht gezeigt) und eine Düse 4 zur Pulverzufuhr zu einem Arbeitspunkt 9. Laser radiation 3, a powder conveyor (not shown in Figure 2) and a nozzle 4 for supplying powder to an operating point. 9

Die Anlage 1 umfasst zudem eine Arbeitsplatte 5, die auf Federn 6, zum Beispiel Blattfedern), gelagert ist. Die Ar^¬ beitsplatte kann in der Form eines Tisches ausgestaltet sein. Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung zum Laserstrahl-Auf^¬ tragsschweißen 2 über der Arbeitsplatte 5 angeordnet. The system 1 also includes a worktop 5, which is mounted on springs 6, for example, leaf springs). The Ar ^¬ beitsplatte may be configured in the form of a table. Advantageously, the device for laser beam on ^¬ contract welding 2 over the worktop 5 is arranged.

Weiterhin umfasst die Anlage 1 einen Motor 7 und eine Unwucht 8. Die Arbeitsplatte 5, der Motor 7 und die Unwucht 8 sind so angeordnet, dass die Arbeitsplatte 5 über den Motor 7 und die Unwucht 8 zum Schwingen angeregt werden kann. Vorteilhafterweise sind der Motor 7 und die Unwucht 8 an der Arbeitsplatte 5 befestigt. In der Figur 2 sind der Motor 7 und die Unwucht 8 unter der Arbeitsplatte 5 angeordnet und dort befestigt. Furthermore, the plant 1 comprises a motor 7 and an imbalance 8. The worktop 5, the motor 7 and the unbalance 8 are arranged so that the worktop 5 can be excited via the motor 7 and the unbalance 8 to vibrate. Advantageously, the motor 7 and the unbalance 8 are fixed to the worktop 5. In the figure 2, the motor 7 and the imbalance 8 are arranged under the worktop 5 and fixed there.

Die in der Figur 2 gezeigte Anlage 1 umfasst zudem ein Dämp^¬ fersystem 10. Mittels des Dämpfersystems 10 lässt sich das Schwingungsverhalten, zum Beispiel die Amplitude, beeinflus^¬ sen. Das Dämpfersystem 10 ist in der Figur 2 an der Arbeits- platte 5 angeordnet und dort befestigt. The plant 1 shown in Figure 2 also includes a Dämp ^¬ Transfer System 10. By means of the damper system 10 can be the vibration characteristics, for example the amplitude, beeinflus ^¬ sen. The damper system 10 is arranged in the figure 2 on the worktop 5 and fixed there.

Durch die beschriebene Anlagentechnik lassen sich somit gezielt die für das Oszillieren notwendigen Verfahrensparame- ter, zum Beispiel die Pendelfrequenz der Laserstrahlung im Schmelzbad, beeinflussen. By means of the described system technology, the process parameters necessary for the oscillation can thus be purposefully selected. ter, for example, the pendulum frequency of the laser radiation in the molten bath, influence.

Bevorzugt ist die Anlage 1 zum Laserstrahl-Auftragsschweißen einer Nickelbasis-Superlegierung ausgelegt. Dies ermöglicht zum Beispiel die Herstellung oder Reparatur von Turbinenbauteilen, zum Beispiel von in der Figur 1 gezeigten Gasturbinenbauteilen. Bei dem Turbinenbauteil handelt es sich vor^¬ zugsweise um eine Turbinenschaufel. Dabei kann es sich um eine Gasturbinenschaufel oder eine Dampfturbinenschaufel han^¬ deln. Weiterhin kann es sich bei der Turbinenschaufel um eine Leitschaufel oder eine Laufschaufei handeln. Preferably, the system 1 is designed for laser deposition welding of a nickel-base superalloy. This enables, for example, the manufacture or repair of turbine components, for example gas turbine components shown in FIG. The turbine component, they are in ^¬ preferably a turbine blade. This can han ^¬ spindles to a gas turbine blade or a steam turbine blade. Furthermore, the turbine blade may be a vane or a rotor blade.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Laserstrahl- Auftragsschweißen, wird ein zu bearbeitendes Werkstück oder Bauteil, zum Beispiel eines der zuvor genannten Turbinenbau^¬ teile, auf der Arbeitsplatte 5 angeordnet und gegebenenfalls befestigt. Die Arbeitsplatte 5 und das Werkstück werden in Schwingung versetzt bzw. zum Schwingen angeregt und das Werk- stück wird durch Laserstrahl-Auftragsschweißen mittels der Vorrichtung zum Laserstrahl-Auftragsschweißen 2 bearbeitet wird während das Werkstück gemeinsam mit der Arbeitsplatte 5 schwingt. Während der Bearbeitung wird die Vorrichtung zum Laserstrahl-Auftragsschweißen 2 in einer Vorschubrichtung 11 über das Werkstück geführt wird. In the context of the method for laser beam deposition welding, a workpiece to be machined, or component, one of the aforementioned turbine parts ^¬ for example, disposed on the working plate 5, and optionally secured. The work plate 5 and the workpiece are vibrated or vibrated, and the workpiece is processed by laser beam deposition welding by means of the laser beam deposition welding apparatus 2 while the workpiece vibrates together with the work plate 5. During processing, the device for laser deposition welding 2 is guided in a feed direction 11 over the workpiece.

Die Arbeitsplatte 5 und das Werkstück können dabei in verti^¬ kaler und/oder horizontaler Richtung in Schwingung versetzt werden, beispielweise mit Hilfe des Motors 7 und der Unwucht 8. Vorzugsweise wird die Arbeitsplatte 5 und das Werkstück quer zur Vorschubrichtung 11, also in horizontaler Richtung senkrecht zur Vorschubrichtung 11 in Schwingung versetzt. The worktop 5 and the workpiece can thereby be vibrated in verti ^¬ cal and / or horizontal direction, for example by means of the motor 7 and the imbalance 8. Preferably, the worktop 5 and the workpiece is transverse to the feed direction 11, ie in the horizontal direction perpendicular to the feed direction 11 vibrated.

Die Schwingung der Arbeitsplatte 5 und des Werkstücks kann gedämpft werden, bevorzugt durch das Dämpfersystem 10, wel^¬ ches an der Arbeitsplatte angeordnet und gegebenenfalls be^¬ festigt sein kann. Im Rahmen des Verfahrens kann zum Beispiel eine Schwingungs^¬ frequenz der Arbeitsplatte 5 zwischen 10 Hz und 50 Hz erzeugt werden . Das Werkstück oder Bauteil kann prinzipiell eine Nickelbasis- Superlegierung umfassen. Bei dem durch Laserstrahl-Auftragsschweißen aufzutragenden Material kann es sich auch um eine Nickelbasis-Superlegierung handeln . The vibration of the worktop 5 and the workpiece can be damped, preferably by the damper system 10, wel ^¬ ches arranged on the worktop and, if necessary, be ^¬ strengthened. In the process of, for example, a vibration frequency of the work ^¬ plate 5 between 10 Hz and 50 Hz can be generated. The workpiece or component may in principle comprise a nickel-base superalloy. The material to be applied by laser cladding may also be a nickel base superalloy.

Claims

Patentansprüche claims

1. Anordnung zum Laserstrahl-Auftragsschweißen (1), 1. Arrangement for laser deposition welding (1),

dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that

die Anordnung eine Arbeitsplatte (5) zum Auflegen eines zu bearbeitenden Werkstücks während des Laserstrahl-Auftrags^¬ schweißens umfasst, the arrangement comprises a worktop (5) for laying a workpiece to be machined during the laser beam welding ^¬ contract,

wobei die Arbeitsplatte (5) auf Federn (6) gelagert ist und dazu ausgelegt ist zum Schwingen angeregt zu werden.  wherein the work surface (5) is mounted on springs (6) and is adapted to be excited to vibrate.

2. Anordnung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, 2. Arrangement (1) according to the preceding claim,

dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that

die Anordnung (1) eine Vorrichtung zum Laserstrahl-Auf- tragsschweißen (2) umfasst,  the arrangement (1) comprises a device for laser-beam deposition welding (2),

wobei die Vorrichtung zum Laserstrahl-Auftragsschweißen (2) eine Laserstrahlquelle, eine Pulverfördereinrichtung und eine Düse (4) zur Pulverzufuhr umfasst.  wherein the laser beam deposition welding apparatus (2) comprises a laser beam source, a powder conveying device and a powder feed nozzle (4).

3. Anordnung (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, 3. Arrangement (1) according to the preceding claim,

dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that

die Vorrichtung zum Laserstrahl-Auftragsschweißen (2) über der Arbeitsplatte (5) angeordnet ist.  the device for laser deposition welding (2) is arranged above the work surface (5).

4. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 4. Arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that

die Anordnung (1) einen Motor (7) und eine Unwucht (8) umfasst, die so angeordnet und ausgelegt sind, dass beim Be^¬ trieb des Motors (7) die Arbeitsplatte (5) zum Schwingen angeregt wird. the assembly (1) comprises a motor (7) and an imbalance (8), which are arranged and designed so that during loading ^¬ operating the motor (7) the working plate (5) is excited to vibrate.

5. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 5. Arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that

die Arbeitsplatte (5) in der Form eines Tisches ausgestal- tet ist. the worktop (5) is designed in the form of a table.

6. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 6. Arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that

die Anordnung ein Dämpfersystem (10) umfasst.  the arrangement comprises a damper system (10).

7. Anordnung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 7. Arrangement (1) according to one of the preceding claims, characterized in that

die Anordnung zum Laserstrahl-Auftragsschweißen einer Nickelbasis-Superlegierung ausgelegt ist.  the arrangement is designed for laser beam buildup welding of a nickel-base superalloy.

8. Verfahren zum Laserstrahl-Auftragsschweißen, bei welchem ein zu bearbeitendes Werkstück auf einer Arbeitsplatte8. A method for laser-deposition welding, in which a workpiece to be machined on a worktop

(5) angeordnet wird, (5) is arranged

die Arbeitsplatte (5) und das Werkstück in Schwingung versetzt werden, und  the worktop (5) and the workpiece are vibrated, and

das Werkstück durch Laserstrahl-Auftragsschweißen mittels einer Vorrichtung zum Laserstrahl-Auftragsschweißen (2) bearbeitet wird während das Werkstück schwingt, wobei die Vorrichtung zum Laserstrahl-Auftragsschweißen (2) in einer Vorschubrichtung (11) über das Werkstück geführt wird .  the workpiece is processed by laser beam deposition welding by means of a laser beam deposition welding apparatus (2) while the workpiece is vibrating, the laser beam deposition welding apparatus (2) being guided over the workpiece in a feed direction (11).

9. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, 9. Method according to the preceding claim,

dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that

die Arbeitsplatte (5) und das Werkstück in vertikaler und/oder horizontaler Richtung in Schwingung versetzt werden .  the work plate (5) and the workpiece are vibrated in the vertical and / or horizontal direction.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that

die Arbeitsplatte (5) und das Werkstück mit Hilfe eines Motors (7) und einer Unwucht (8) in Schwingung versetzt werden .  the worktop (5) and the workpiece are vibrated by means of a motor (7) and an imbalance (8).

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that

die Arbeitsplatte (5) und das Werkstück quer zur Vorschub^¬ richtung (11) in Schwingung versetzt werden. the worktop (5) and the workpiece transversely to the feed ^¬ direction (11) are vibrated.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that

die Schwingung der Arbeitsplatte (5) und des Werkstücks ge^¬ dämpft wird. the oscillation of the worktop (5) and of the workpiece is ^damped .

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 13. The method according to any one of the preceding claims,

dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that

eine Schwingungsfrequenz der Arbeitsplatte (5) und/oder des Werkstücks zwischen 10 Hz und 50 Hz erzeugt wird.  an oscillation frequency of the worktop (5) and / or the workpiece between 10 Hz and 50 Hz is generated.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 14. The method according to any one of the preceding claims,

dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that

das Werkstück eine Nickelbasis-Superlegierung umfasst und/oder eine Nickelbasis-Superlegierung durch Laserstrahl- Auftragsschweißen aufgetragen wird.  the workpiece comprises a nickel base superalloy and / or a nickel base superalloy is applied by laser cladding.

15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 15. The method according to any one of the preceding claims,

dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that

es sich bei dem Werkstück um ein Bauelement einer Gastur- bine (100) handelt.  the workpiece is a component of a gas turbine (100).