Cuando los soldadores fusionan metales, no siempre usan metales con composiciones similares. A menudo, Se requiere una soldadura diferente para crear la estructura más formidable.

Daryush Aidun, un profesor de ingeniería mecánica y aeronáutica en la Universidad de Clarkson, ha venido al reactor de isótopos de alto flujo (HFIR) del Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) para estudiar las tensiones residuales en soldaduras de metales diferentes. Usando la facilidad de mapeo de estrés residual de neutrones (NRSF2), Línea de haz HFIR HB-2B, El objetivo de Aidun es comprender mejor cómo y dónde se distribuyen las tensiones en soldaduras diferentes para mejorar su integridad estructural.

"Se producen soldaduras diferentes cuando suelda materiales de dos sistemas de aleación diferentes, ", dijo Aidun." Debido a que estos materiales tienen diferentes características, este tipo de soldadura puede producir una tensión residual significativa, conocido como estrés residual.

"La soldadura de metales diferentes se está volviendo muy importante para las industrias petroquímica y energética debido a los incentivos económicos. Necesitamos saber dónde se distribuyen las tensiones, en particular las tensiones de tracción, en estas soldaduras y cómo podemos minimizarlas".

En su experimento en NRSF2, Aidun está estudiando los niveles de tensión en aceros inoxidables y con bajo contenido de carbono antes y después de que se suelden entre sí.

"Cuando decimos acero y acero inoxidable, realmente estamos hablando de dos metales diferentes, ", dijo Aidun." Tienen diferentes propiedades termofísicas, que juega un papel crucial en su soldabilidad entre sí. Particularmente afectados son su conductividad térmica y coeficiente de expansión térmica con respecto a las tensiones residuales ".

Debido a que los neutrones son altamente penetrantes, son especialmente útiles para esta investigación. "Los rayos X son buenos para ver uno o dos milímetros dentro de un material, pero los neutrones pueden penetrar varios milímetros más profundo, "dijo Paris Cornwell, un científico asociado en HFIR que ayudó a Aidun con su experimento. "Esto nos permite recopilar más datos y ver qué está sucediendo en las profundidades de una soldadura".

El impacto en el mundo real de este tipo de investigación es de gran alcance, dice Aidun. "Si está soldando tuberías, por ejemplo, digamos algo como el Oleoducto Trans-Canada, puede terminar soldando metales diferentes en algún momento. Necesita saber dónde se concentran estas tensiones residuales. De lo contrario, corre el riesgo de crear una soldadura débil y enfrentarse a una posible falla estructural ".