Wanneer lassers metalen samensmelten, ze gebruiken niet altijd metalen met vergelijkbare samenstellingen. Vaak, ongelijksoortig lassen is vereist om de meest formidabele structuur te creëren.

Daryush Aidun, een professor werktuigbouwkunde en luchtvaarttechniek aan de Clarkson University, is naar de High Flux Isotope Reactor (HFIR) van Oak Ridge National Laboratory (ORNL) gekomen om restspanningen in ongelijksoortige metaallassen te bestuderen. Met behulp van de Neutron Residual Stress Mapping Facility (NRSF2), HFIR-straallijn HB-2B, Het doel van Aidun is om beter te begrijpen hoe en waar spanningen worden verdeeld in ongelijke lassen om hun structurele integriteit te verbeteren.

"Ongelijke lassen treden op wanneer u materialen van twee verschillende legeringssystemen las, " zei Aidun. "Omdat deze materialen verschillende eigenschappen hebben, dit type lassen kan aanzienlijke restspanningen veroorzaken, bekend als reststress.

"Het lassen van verschillende metalen wordt nu erg belangrijk voor de petrochemische en energie-industrie vanwege economische prikkels. We moeten weten waar spanningen, met name trekspanningen, in deze lasverbindingen worden verdeeld en hoe we deze kunnen minimaliseren."

In zijn experiment bij NRSF2 Aidun bestudeert spanningsniveaus in roestvrij staal en staal met een laag koolstofgehalte voor en nadat ze aan elkaar zijn gelast.

"Als we staal en roestvrij staal zeggen, we hebben het echt over twee verschillende metalen, "zei Aidun. "Ze hebben verschillende thermofysische eigenschappen, die een cruciale rol spelen in hun lasbaarheid aan elkaar. In het bijzonder beïnvloed zijn hun thermische geleidbaarheid en thermische uitzettingscoëfficiënt met betrekking tot restspanningen."

Omdat neutronen zeer doordringend zijn, ze zijn vooral nuttig voor dit onderzoek. "Röntgenstralen zijn goed om een ​​millimeter of twee in een materiaal te zien, maar neutronen kunnen enkele millimeters dieper doordringen, " zei Paris Cornwell, een wetenschappelijk medewerker bij HFIR die Aidun hielp met zijn experiment. "Hierdoor kunnen we meer gegevens verzamelen en zien wat er diep in een las gebeurt."

De real-world impact van dit soort onderzoek is verstrekkend, zegt Aidun. "Als je bijvoorbeeld pijpen aan het lassen bent - zeg maar iets als de Trans-Canada Oil Pipeline - kan het zijn dat je op een gegeven moment verschillende metalen gaat lassen. Je moet weten waar deze restspanningen geconcentreerd zijn. je loopt het risico een zwakke las te maken en een mogelijke structurele storing te krijgen."