ER110 metal özlü tel kullanılarak waam parçaları ile zırh çeliği plakaları arasındaki benzer ve benzer olmayan kaynak birleşimlerinin incelenmesi

Zırh çelikleri, yüksek mukavemet ve darbe dayanımı gerektiren savunma sanayi uygulamalarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Protection 500 zırh çeliği, yüksek sertlik, yüksek mukavemet, kaynaklanabilirlik, yüksek tokluk ve balistik özelllikleri nedeniyle savunma sanayiinde savaş alanında oluşabilecek tehditlere karşı zırh malzemesi olarak yaygın olarak kullanılmaktadır. Savunma sanayinde kullanılan bu tür araçlar karmaşık tasarımları nedeniyle tek parça üretilememekte, bu nedenle kaynak işlemleriyle üretilmesi zorunludur. Bu çeliklerin kaynak işlemi sırasında oluşan ısı çevrimi sebebiyle ısıdan etkilenen bölgede yumuşama gerçekleşir ve ana metale göre daha düşük mukavemetli bir yapı ortaya çıkarır. Bu çalışmada, ferritik ER110S-G elektrodu kullanılarak Tel Ark Eklemeli İmalat (Wire Arc Additive Manufacturing – WAAM) yöntemiyle üretilen parça ile MIL-A-46100 standardına tabi haddelenmiş homojen zırh çeliği (Protection 500 kalite), robotik GMAW (Gaz Metal Ark Kaynağı) yöntemiyle birleştirilmiştir. Kaynaklı yapılar, mikro yapı incelemesi, mikrosertlik testi ve çekme testi uygulanarak karakterize edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, zırh çeliklerinin kaynağında yaygın olarak tercih edilen ferritik ER110S-G dolgu metalinin, WAAM yöntemiyle yapılan üretimde de tatmin edici sonuçlar sağladığını ortaya koymuştur. Ayrıca, WAAM yöntemiyle üretilmiş parçaların zırh çelikleriyle optimize edilmiş parametreler altında yapılan benzer olmayan (dissimilar) kaynaklarında beklenen mekanik özelliklerin sağlanabileceği belirlenmiştir.

Armor steels are widely used in defense industry applications that require high strength and impact resistance. Protection 500 armor steel is commonly employed as an armor material in the defense sector due to its high hardness, high strength, weldability, superior toughness, and ballistic performance, providing effective protection against threats encountered in combat environments. Due to the complex designs of defense vehicles, these components cannot be manufactured as a single piece and therefore must be joined through welding processes. However, during the welding of such steels, the thermal cycle introduced leads to softening in the heat-affected zone (HAZ), resulting in a region with lower strength compared to the base metal. In this study, the part produced by Wire Arc Additive Manufacturing (WAAM) using ferritic ER110S-G electrode and rolled homogeneous armor steel (Protection 500 quality) subject to MIL-A-46100 standard were joined by robotic GMAW method. Welded structures were characterized by performing microstructural examination, microhardness test and tensile test. The obtained results revealed that ferritic ER110S-G filler metal, which is widely preferred in welding armor steels, also provides satisfactory results for production with WAAM, and also dissimilar welding of parts produced by WAAM with armor steels with optimized parameters can provide the expected mechanical properties.