Konsten att undvika sprickor när man svetsar i legeringar

När man svetsar samman olika legeringar finns risken att sprickor och andra defekter bildas. Mikael Johansson, industridoktorand på Alleima, utvecklar ny kunskap som gör det möjligt att designa legeringar med rätt svetsegenskaper. – Jag fokuserar på legeringar som ska tåla höga temperaturer i exempelvis pannor i kraftverk, säger Mikael som ingår i företagsforskarskolan Smart Industry Sweden.

Att forska om svetsmetallurgi har varit målet för Mikael ända sedan han började på Alleima (tidigare Sandvik Materials Technology) 2014.

– Jag ville fördjupa mina kunskaper inom det här området och fick möjligheten att gå en forskarutbildning parallellt med mitt arbete på företagets R&D-avdelning, berättar Mikael.

Alleima utvecklar och tillverkar rostfria stål och speciallegeringar. Materialen designas för specifika användningsområden. Om en legering exempelvis ska användas i komponenter till ett kraftverk måste den klara höga temperaturer, högt tryck med mera. En annan viktig faktor är att legeringen får rätt svetsegenskaper.

Studerar svaga länkar

– När man svetsar i en högtemperaturlegering kan det bildas varmsprickor och spänningar i materialet när det stelnar. Dessa varmsprickor kan uppstå både i svetsfogen och i materialet intill fogen. I min forskning studerar jag hur den här typen av svaga länkar uppstår så att vi ska kunna utveckla legeringar med bättre svetsegenskaper, säger Mikael.

Mikaels forskning omfattar flera olika legeringar och svetsprocesser. Han undersöker också hur simuleringsmodeller kan användas för att bedöma svetsbarheten hos en legering på ett tidigt stadium i utvecklingsarbetet.

– Målet är att skapa ett systematiskt arbetssätt där vi kombinerar simulerad svetsbarhet med fysisk svetsbarhetsprovning. För varje ny legering vi utvecklar lär vi oss nya saker. Genom att identifiera samband mellan olika utvecklingsprocesser kan vår produktutveckling underlättas, säger Mikael.

”Bidrar till ökad kunskap”

Mikaels handledare på Alleima, Peter Stenvall, följer forskningsarbetet med stort intresse.

– Mikaels arbete bidrar till ökad kunskap och förståelse för varmsprickning i legeringar. Det är värdefull kunskap när vi designar legeringar för olika applikationer. Det innebär också att vi kan förse våra kunder med bättre information och ge bättre rekommendationer om hur svetsning av deras högtemperaturlegeringar görs på lämpligast sätt, säger Peter Stenvall, specialist inom svetsmetallurgi.

Mikael genomför sina forskarstudier på Högskolan Väst och är en av 14 industridoktorander som ingår i företagsforskarskolan Smart Industry Sweden.

– En fördel med att delta i en forskarskola är att vi doktorander kan utbyta erfarenheter och inspireras av varandra. Det kan vara en utmaning att kombinera arbete och forskningsstudier så våra regelbundna träffar är värdefulla, säger Mikael.

– Jag siktar på att arbeta som specialist inom det här området efter min doktorsexamen. Att forska ger både omväxling och utmaningar, men framför allt är det roligt att hjälpa kunder att utveckla sina produkter.