Quando os soldadores fundem metais, nem sempre usam metais com composições semelhantes. Muitas vezes, soldagem diferente é necessária para criar a estrutura mais formidável.

Daryush Aidun, Professor de Engenharia Mecânica e Aeronáutica na Clarkson University, veio ao Oak Ridge National Laboratory (ORNL's) High Flux Isotope Reactor (HFIR) para estudar tensões residuais em soldas de metais diferentes. Usando a facilidade de mapeamento de tensão residual de nêutrons (NRSF2), Linha de feixe HFIR HB-2B, O objetivo de Aidun é entender melhor como e onde as tensões são distribuídas em soldas diferentes para melhorar sua integridade estrutural.

"Soldas diferentes ocorrem quando você solda materiais de dois sistemas de liga diferentes, "disse Aidun." Como esses materiais têm características diferentes, este tipo de soldagem pode produzir tensão residual significativa, conhecido como tensão residual.

"A soldagem de metais diferentes está se tornando muito importante para as indústrias petroquímica e de energia devido aos incentivos econômicos. Precisamos saber onde as tensões - em particular as tensões de tração - são distribuídas nessas soldagens e como podemos minimizá-las."

Em seu experimento no NRSF2, Aidun está estudando os níveis de tensão em aços inoxidáveis ​​e de baixo carbono antes e depois de serem soldados.

"Quando dizemos aço e aço inoxidável, estamos realmente falando sobre dois metais diferentes, "disse Aidun." Eles têm diferentes propriedades termo-físicas, que desempenha um papel crucial na sua soldabilidade entre si. Particularmente afetados são sua condutividade térmica e coeficiente de expansão térmica em relação às tensões residuais. "

Como os nêutrons são altamente penetrantes, eles são especialmente úteis para esta pesquisa. "Os raios X são bons para ver um ou dois milímetros dentro de um material, mas os nêutrons podem penetrar vários milímetros mais fundo, "disse Paris Cornwell, um associado científico do HFIR que ajudou Aidun em seu experimento. "Isso nos permite coletar mais dados e ver o que está acontecendo nas profundezas de uma solda."

O impacto no mundo real desse tipo de pesquisa é de longo alcance, diz Aidun. "Se você estiver soldando tubos, por exemplo - digamos, até mesmo algo como o Oleoduto Trans-Canada - você pode acabar soldando metais diferentes em algum ponto. Você precisa saber onde essas tensões residuais estão concentradas. Caso contrário, você corre o risco de criar uma solda fraca e enfrentar uma possível falha estrutural. "