Hibrit plazma ark kaynağı (HPAK), gaz metal ark kaynağı (GMAK) ve soğuk metal transfer kaynağı (CMT) yöntemleri ile ARMOX 500T zırh çeliğinin kaynak edilebilirliğinin araştırılması

Abstract

Savunma endüstrisinde zırh malzemesi olarak kullanılan ARMOX 500T zırh çeliğinin, Hibrit Plazma Ark Kaynağı (HPAK), Gaz Metal Ark Kaynağı (GMAK) ve Soğuk Metal Transfer Kaynağı (CMT) yöntemleri ile kaynak edilebilirliği araştırılmış ve elde edilen sonuçlar analiz edilerek birbirleri ile kıyaslanmıştır. Kaynak işlemleri robotik sistemli kaynak makineleri ile gerçekleştirilmiştir. Bu tez çalışmasında, ARMOX 500T zırh çeliği birleşim bölgesinde ESAB OK Autrod 16.95 ilave dolgu teli kullanarak farklı kaynak yöntemleri ile birleştirilmesi sonucunda oluşan metalurjik ve mekanik özellikler araştırıldı. Kaynak bölgesi ve kaynaktan etkilenen bölgede (ITAB) oluşan içyapı özelliklerini ve difüzyon durumunu metalografik olarak gözlemlemek için, optik mikroskop ile SEM görüntüleri incelenmiş ve kaynak sonrası oluşan kimyasal dağılımı analiz etmek için EDS analizi yapılmıştır. X-ışını Radyografik Muayene ile kaynak hataları olarak adlandırılan çatlak, gözenek, gaz boşluğu vb. olumsuzluklar test edilmiştir. Kaynak yöntemlerinin mekanik özelliklere etkilerini belirlemek amacı ile kaynaklı numunelere vickers sertlik, çekme, eğme ve çentik darbe testleri uygulanmıştır. Optik mikroskop ve SEM görüntülerinde kaynak difüzyon durumları araştırılmıştır. HPAK ve GMAK kaynak yöntemlerinde ana malzeme ve kaynak metali arasında difüzyon oluşmuştur. CMT kaynak yönteminde ise yeterli difüzyon olmadığı görülmüştür. Bu çalışmada uygulanan kaynak yöntemlerine bağlı olarak oluşan sıcaklığın difüzyon durumlarını etkilediği ve bununda, deneysel olarak birleştirilen malzemenin mekanik özelliklerine tesir ettiği gözlemlenmiştir. Savunma sanayinde kullanılan ARMOX 500T zırh çeliğini her üç kaynak yöntemi ile deneysel olarak birleştirme gerçekleştirilmiştir.

ARMOX 500T armor steel, which is used as an armor material in defense industry, was investigated with Hybrid Plasma Arc Welding (HPAW), Gas Metal Arc Welding (GMAW) and Cold Metal Transfer Welding (CMT) methods and the results were analyzed and compared with each other. Welding operations were carried out with robotic system welding machines. In this thesis, metallurgical and mechanical properties of ARMOX 500T armor steel joining together with different welding methods by using ESAB OK Autrod 16.95 additional filler wire were investigated. In order to observe the metallurgical features and diffusion status of the source region and source affected area (ITAB), SEM images were examined by optical microscope and EDS analysis was performed to analyze the chemical distribution after welding. X-ray Radiographic Inspection with welding defects called crack, pore, gas gap etc. negativity has been tested. To determine the effects of welding methods on mechanical properties, vickers hardness, tensile, bending and notch impact tests were applied to the welded samples. Source diffusion conditions on both optical microscope and SEM images were investigated. In HPAW and GMAW welding methods, diffusion has occurred between the main material and the weld metal. There was not enough diffusion in the CMT welding method. In this study, it has been observed that the temperature formed due to the welding methods applied affects the diffusion states and thus the mechanical properties of the experimentally joined material. ARMOX 500T armor steel used in the defense industry was experimentally combined with all three welding methods.