Nickelbasislegierungen unterscheiden sich vom herkömmlichen Stahl durch den hohen Nickel- (circa 60 Prozent) und Chromgehalt (circa 20 Prozent). Sie zeichnen sich durch eine komplizierte Mikrostruktur aus, die insbesondere bei erheblicher thermischer Beanspruchung hohe Festigkeit zur Folge hat. Bei Chromstählen sind vergleichbare Festigkeiten nicht möglich.

 

Nachteil der neuen Werkstoffe sind jedoch die höheren Kosten für Nickel aufgrund der geringeren Verfügbarkeit. Daher ist der Einsatz dieser Werkstoffe in einem Kraftwerk aus ökonomischen Gründen zu optimieren.

 

Am Beispiel der Dampfturbine bedeutet dies, dass die Welle modular aus verschiedenen Werkstoffen (Nickelbasis, Chromstahl) aufgebaut ist - je nach lokaler thermischer Belastung. Diese einzelnen Segmente werden dann durch Schweißung zu einer Welle verbunden. Hierfür beabsichtigt E.ON Kraftwerke, ein Verfahren zur artungleichen Schweißung zwischen dickwandigen Bauteilen aus Nickelbasiswerkstoffen und Chromstählen zu entwickeln. Weiterhin wird die artgleiche Schweißung von Nickelbasiswerkstoffen bei der Verbindung der Frischdampf- sowie Zwischenüberhitzerdampfrohrleitungen und den Turbinenventilen untersucht.