Ağır silah mühimmatlarına sıvı patlayıcı doldurma sisteminin 304L paslanmaz çelik alaşımı ile kaynaklı tasarımının yapılarak bağlantının mekanik ve korozyon özelliklerinin incelenmesi
Welded design of liquid explosive filling system for heavy weapon ammunitions with 304L stainless steel alloy and investigating the corrosion and mechanical properties of the joints
Yazar: OĞUZ AKGÜL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AZİZ BARIŞ BAŞYİĞİT
Kırıkkale Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Savunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı / Savunma Teknolojileri Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Metalurji Mühendisliği = Metallurgical Engineering ; Savunma ve Savunma Teknolojileri = Defense and Defense Technologies
Dizin: TIG kaynağı = TIG welding

Özet:
Obüs,havan ve top mühimmatlarının mermi gövdelerinin tam atım komplesi haline getirilmesi kimyasal formülü C6H2(NO2)3CH3 olan Tri Nitro Toluen (TNT) kimyasal patlayıcının dolumu ile sağlanmaktadır. Dolum esnasında taşmaya uğrayan TNT etrafa sıçrayarak mühimmat gövdelerinin üzerine düşmektedir. Bu durum AQAP (Allied Quality Assurance Publications-Endüstriyel Kalite Teminatı Seviye Belgesi) gerekliliklerini karşılamaya engel olmaktadır. AQAP, NATO (North Atlantic Treaty Organization-Kuzey Atlantik Antlaşması Örgütü) tarafından üyesi olduğu ülkelerin sağlaması gereken standartlar sistemidir. AQAP için uygun olmayan gövdeler, dolum sonrası zımparayla temizlenmektedir. Zımpara nedeniyle gövde kaplama ve boyasında hasarlar meydana geleceği için, temizlik işleminin ardından tashih boyama işlemi yapılmak zorundadır. Tüm bu işlemler, işçilik maliyetinin artmasına ve üretim süresinin uzamasına neden olmaktadır.
Bu çalışmada ağır silah mühimmatlarından olan obüs,havan ve top mühimmatı gövdelerine TNT dolumunda, savunma sanayinde kullanılan  AISI/SAE 304L kalite düşük karbonlu östenitik paslanmaz çelik sac ve yine aynı evsaftaki paslanmaz çelik malzemeden üretilmiş yollukların TIG kaynak yöntemi ile birleştirilmesi araştırılmıştır.
Dolum sisteminin savunma endüstrisinde uygulanması ile işçilik maliyetlerinin ve üretim süresinin artmasının önüne geçilebilecek, AQAP gerekliliklerine uygun mühimmatların üretilmesi sağlanabilecektir.
Yapılan testler neticesinde; 304L östenitik paslanmaz çeliklerin TIG kaynağı yöntemiyle birleştirilmesi durumunda kullanılan ilave telin kaynak metalinin ve ısının tesiri altındaki bölgenin mikro-yapı formu ile mikro-sertlik değerine, kaynaklı bağlantıların korozyon hızı ile darbe enerjisine doğrudan etkisi olduğu tespit edilmiştir. Kaynaklı bağlantıların mukavemet değerleri ise benzerlik göstermektedir. Bu nedenle özellikle korozif çalışma koşulları altında daha yüksek korozyon dayanımı ve  tokluğun arandığı ortamlarda ER2209 ilave TIG telinin kullanılmasının daha uygun bir seçim olacağı düşünülmektedir.

Abstract:
The ammunition of howitzer, mortar and cannon  is made into a complete firing assembly by filling the chemical explosive Tri Nitro Toluene (TNT) with the chemical formula C6H2(NO2)3CH3. TNT, which is overflowed during filling, splashes around and falls on the bodies. This situation may not meet the requirements of AQAP (Allied Quality Assurance Publications). AQAP is a system of standards that NATO (North Atlantic Treaty Organization) must meet by the countries it is a member of. Bodies that are not suitable for AQAP are cleaned with sandpaper after filling. Since the body coating and paint will be damaged due to sandpaper, the correction painting process must be done after the cleaning process. All these processes cause the labor costs and the production time to increase.
In this study, the TIG welding method of AISI / SAE 304L quality  low carbon austenitic stainless steel sheet and sprues made of the same quality stainless steel material, which are frequently used in the defense industry, are combined for TNT filling of howitzer, mortar and cannon ammunition bodies, which are the heavy weapon ammunitions.
With the application of the TIG-welded filling system in the defense industry, the increase in labor costs and production time will be prevented, and the production of ammunition suitable for AQAP  will be provided.
As a result of the tests made; in the case of joining 304L austenitic stainless steels by TIG welding method, it has been determined that the filler electrode used has a direct effect on the micro-structure form and micro-hardness value of the weld metal and the heat-affected zone, and the corrosion rate and impact energy of the welded joints. Strength values of welded joints are similar. For this reason, it is considered that the use of ER2209 additional TIG rod will be a more appropriate choice in environments where higher corrosion resistance and toughness are sought, especially under corrosive operating conditions.