Material för gröna vätgasdrivna gasturbiner genom additivtillverkning

Forskningsprojekt, 2021 – 2024

Syfte och mål: Gasturbiner är med sin flexibilitet och snabba upprampning centrala i ett hållbart energisystem. Framtida kolfri elproduktion kräver då en uppskalning av vätgas som bränsle i gasturbiner. Förbränning av vätgas i gasturbiner är fortfarande förenat med utmaning kopplat till högre processtemperaturer.
Projektet syftar till att utveckla pulver samt ta fram processparametrar och efterbehandlingsmetoder för additiv tillverkning av komponenter i nya nickelbaserade material med hög styrka och oxidationsmotstånd för krävande tillämpningar i "gröna" vätgasdrivna gasturbiner. Förväntade effekter och resultat: Projektet avser att skapa en kunskapsbas av viktiga faktorer för legeringsdesign, pulveregenskaper och additiva tillverkningsrecept för tillverkning av skräddarsydda nickelbaserade legeringar med hög styrka och högt oxidationsmotstånd. Dessa kunskaper förväntas göra det möjligt för Höganäs att lansera nya pulver för additiv tillverkning, för Siemens att utveckla tillverkning av komponenter för vätgasdrivna gasturbiner samt att ta fram nya utrustningskoncept (OES) och efterbehandlingsmetoder (Quintus) för att svårtillverkade AM-material. Upplägg och genomförande: Projektet syftar till att ta fram lösningar för additiv tillverkning av sprickkänsliga nickelbaslegeringar för applikationer vid högre temperaturer. Projektet kombinerar insatser avseende materialutveckling, processoptimering för additiv tillverkning med LB-PBF samt integration/optimering av efterföljande hetisostatisk pressning (HIP) för ytterligare kvalitetssäkring. I projektet ingår utveckling/optimering av pulverlösningar, design för additiv tillverkning kopplad till komponentkrav samt utvärdering av materialstruktur och egenskaper inklusive framtagning och utvärdering av en demonstrator.