Skripsi las bagus mesin7(r6)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar BelakangDalam teknologi produksi dengan menggunakan bahan baku logam,

pengelasan merupakan proses pengerjaan yang memegang peranan sangat

penting. Dimasa ini hampir tidak ada logam yang tidak dapat dilas, karena telah

banyak teknologi baru yang ditemukan dengan cara-cara pengelasan. Pengelasan

didefinisikan sebagai penyambungan dua logam atau paduan logam dengan

memanaskan diatas batas cair atau dibawah batas cair logam disertai penetrasi

maupun tanpa penetrasi, serta diberi logam pengisi atau tanpa logam pengisi

tersebut.Salah satu jenis las yang sering digunakan adalah pengelasan SMAW

(Shielded Metal Arc Welding). Pada pengelasan SMAW elektroda memiliki

peranan penting sebagai bahan penyambung antar dua logam yang akan dilas.

Dalam pengelasan cara ini digunakan kawat elektroda logam yang dibungkus

dengan fluks. Busur listrik terbentuk di antara logam induk dan ujung elektroda,

karena panas dari busur ini maka logam induk dan ujung elektroda tersebut

mencair dan kemudian membeku bersama. Elektroda adalah logam pengisi yang

berperan di dalam proses pengelasa. Perlakuan panas juga ikut menentukan

kekuatan dari hasil pengelasan, penentuan perlakuan panas atau proses

pendinginan dipilih sesuai dengan jenis material logam induk.Pada dunia industri logam, metode las SMAW merupakan metode yang sering

digunakan untuk menyambung logam. Metode ini sering dipakai karena

prosesnya yang cepat efisien waktu, biaya murah, sering diaplikasikan pada

usaha-usaha kecil menengah kebawah seperti bengkel rumahan. Pada

kenyaatannya baja yang paling konsumtif dipakai di dunia industri adalah baja

ST60, karena sifat baja yang cukut kuat dan ulet. Proses pengelasan SMAW juga

sering diaplikasikan bada baja ST60, seperti perbaikan poros yang aus. Perbaikan

ini dilakuakan dengan cara, poros dilas keliling atau di tambal dengan las bagian

1

yang aus baru diproses bubut ulang . Dan tak jarang juga terjadi crack atau patah,

di bagian yang terkena panas karena proses las. Hal ini disebabkan karena sifat

baja mengalami perubahan akibat terkena penetrasi panas. Sehingga sekiranya

perlu diteliti tentang “Pengaruh Media Pendinginan Terhadap Kuat Tarik Pada

Hasil Pengelasan SMAW Baja ST60”.

1.2 Rumusan MasalahMasalah – masalah yang akan di teliti dalam penelitian ini adalah :1. Bagaimana karakteristik kekuatan tarik pada hasil pengelasan SMAW Baja

ST60 ?2. Bagaimana pengaruh media pendinginan terhadap kuat tarik pada hasil

pengelasan SMAW Baja ST60 ?3. Bagaimana perbandingan hasil kuat tarik pada pengelasan SMAW Baja ST60

antara elektroda mildsteel dan elektroda Cor

1.3 Batasan MasalahUntuk memberikan penjelasan terhadap isi pembahasan, maka dalam

penelitian ini diberikan batasan masalah sebagai berikut : Penelitian ini dilakukan pada baja ST60 setelah proses pengelasan SMAW Elaktroda manggunakan kawat RB26 (mildsteel) dan kawat cor CIA-1 Media pengelasan adalah baja ST60silinder ½” L 300mm 18 buah Proses pendinginannya menggunakan media Oli SAE 10W-40, air, radiator

coolent dan udara bebas Kuat arus pengelasan 160 – 195 A, tegangan pengelasan antara 20 – 24 Volt Pengelasan manual, posisi pengelasan 1G Menguji kuat tarik

1.4 Tujuan Penelitian1 Untuk mengetahui karakteristik kekuatan tarik pada hasil pengelasan SMAW

Baja ST60.2 Untuk mengetahui pengaruh media pendinginan terhadap kuat tarik pada

hasil pengelasan SMAW Baja ST60.3 Untuk mengetahui Bagaimana perbandingan hasil kuat tarik pada pengelasan

SMAW Baja ST60 antara elektroda mildsteel dan elektroda Cor

1.5 Manfaat PenelitianBerdasarkan tujuan diatas, penelitian ini diharapkan dapat memberikan

manfaat bagi teman-teman mahasiswa, dan masyarakat pada umumnya dalam

2

memperlakuakan panas (metode pendinginan) terhadap hasil pengelasan SMAW

agar mendapatkan kuat tarik yang maksimal

1.6 Sistematika PenulisanDalam setiap sistematika pembuatan penulisan karya ilmiah ini akan di

jelaskan beberapa urutan-urutan penulisan di mulai dari:a. Bab I Pendahuluan

Dalam Bab ini isi dari materi memperbaiki atau penyempurnaan dari latar

belakang, rumusan maslah, batasan masalah, tujuan penelitian manfaat

penelitian dan sistematika penulisan.b. Bab II LandasanTeori

Dalam bab ini akan membahas definisi-definisi yang langsung berkaitan

dengan masalah yang akan diteliti.c. Bab III Metode Penelitian

Dalam bab ini di uraikan tentang metode penelitian yang akan dilakukan,

perancangan karya ilmiah dimulai dari pemunculan ide sampai penulisan

laporan penelitian, rancangan pengambilan data, peralatan yang di

perlukan, proses pengambilan data dan rancang ananalisa

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Penelitian SebelumnyaTeknik pengelasan telah dipergunakan secara luas dalam penyambungan logam

struktur pada konstruksi bangunan baja dan konstruksi mesin. Salah satu jenis

pengelsan yang sering digunakan adalah pengelasan SMAW (Shielded Metal Arc

Welding). Pengelasan SMAW adalah pengelasan dengan busur nyala listrik yang

digunakan sebagai sumber panas untuk mencairkan logam (elektroda).

Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh variasi kecepatan

pengelasan dan jenis elektroda terhadap kekuatan tarik hasil pengelasan

SMAW baja ST 60. Rendy Setio P., Tjuk Oerbandono, Purnami (2006)

melakukan penelitian menggunakan jenis elektroda yang berbeda yaitu E 6013

dan E 7016 pada baja ST60. Variasi kecepatan pengelasan yang digunakan

adalah 200 mm/min, 250mm/min dan 300mm/min. Jenis pengelasan yang

digunakan adalah SMAW dengan arus 100 A dan menggunakan kampuh V 60o.

Hasil dari penelitian ini diperoleh harga kekuatan tarik hasil pengelasan dengan

elektroda E 7016 lebih besar daripada hasil pengelasan E 6013. Nilai kekuatan

tarik terbesar adalah pada pengelasan dengan elektroda E 7016 dengan

kecepatan pengelasan 300 mm/min yaitu 632 MPa dan nilai kekuatan tarik

terkecil adalah pada pengelasan dengan elektroda E 6013 dengan kecepatan

pengelasan 200 mm/min yaitu 376 MPa.Baja St 60 adalah baja karbon sedang yang banyak dipergunakan untuk

peralatan mesin, roda gigi dan untuk konstruksi umum karena mempunyai sifat

mampu las dan kepekaan terhadap retak las. Nizam Effendi (2005) melakukan

penelitian bertujuan untuk mengetahui pengaruh heat input terhadap

ketangguhan impact las SMAW vertikal naik baja St 60 temper.

Pada hasil uji struktur mikro daerah Las terurai menjadi tiga jenis grain

boundary ferrite, widmanstatten ferrite, dan acicular ferrite. Grain boundary

ferrit tersebar merata didaerah las, struktur ini mempunyai sifat ulet. Pada logam

4

induk fasa ferit lebih banyak daripada perlit dan perlit yang terbentuk tersebar

merata. Sedangkan pada daerah Haz terjadi pertumbuhan martensit. Hal ini

menunjukan bahwa baja St 60 yang mengalami proses pengelasan terjadi

peningkatan kekerasan pada daerah Haz seiring dengan semakin tingginya heat

input dan laju pendinginan. Ketangguhan impact tertinggi di dapat pada masukan

panas 275 j/mm dengan nilai 2.61 j/mm2 dan ketangguhan impact terendah

terdapat pada masukan panas 175 j//mm dengan nilai 0.85 j/mm2.

Salah satu cara untuk memperbaiki sifat fisis dan mekanis suatu bahan ialah

melalui perlakuan panas (Heat Treatment). Sokamto (2009) melakukan

penelitian pengaruh media pendinginan terhadap hasil las TIG pada baja

karbon rendah. Dari hasil uji tariknya diketahui pada logam induk sebelum

pengelasan mempunyai tegangan tarik 34,63 kg/mm2. Pada benda uji setelah

pengelasan menggunakan prosespendinginan air mempunyai tegangan tarik

sebesar 20,25 kg/mm2, regangan 4.58%. pada benda uji dengan pendinginan

udara mempunyai tegangan tarik 22,75 kg/mm2, regangan 5%. Pada benda uji

pendinginan air laut mempunyai tegangan tarik 27,07 kg/mm2, regangan

9,46%. dan dari hasil pengujian kekerasan hasil pendinginan dengan air laut

mempunyai nilai kekerasan yang lebih tinggi dibandingkan dengan

pendinginan air biasa dan udara.

2.2 Proses Pengelasan SMAWProses pengelasan SMAW (Shield Metal Arc Welding) yang juga disebut

Las Busur Listrik adalah proses pengelasan yang menggunakan panas untuk

mencairkan material dasar atau logam induk dan elektroda (bahan pengisi).

Panas tersebut dihasilkan oleh lompatan ion listrik yang terjadi antara katoda dan

anoda (ujung elektroda dan permukaan plat yang akan dilas ).Panas yang dihasilkan dari lompatan ion listrik ini besarnya dapat mencapai

40000C sampai 45000C. Sumber tegangan yang digunakan pada pengelasan

SMAW ini ada dua macam yaitu AC (Arus bolak balik) dan DC (Arus searah).

Proses terjadinya pengelasan ini karena adanya kontak antara ujung elektroda

dan material dasar sehingga terjadi hubungan pendek, saat terjadi hubungan

5

pendek tersebut welder harus menarik elektroda sehingga terbentuk busur listrik

yaitu lompatan ion yang menimbulkan panas.Panas akan mencairkan elektroda

dan material dasar sehingga cairan elektrode dan cairan material dasar akan

menyatu membentuk logam lasan. Untuk menghasilkan busur yang baik dan

konstan welder harus menjaga jarak ujung elektroda dan permukaan material

dasar tetap sama. Adapun jarak yang paling baik adalah sama dengan 1,5 x

diameter elektroda yang dipakai.

Gambar 2.1. Proses pengelasa

3.2.1. Proses Pengelasan SMAW-AC (Arus bolak balik)Besarnya tegangan listrik yang dihasilkan oleh sumber pembangkit

listrik belum sesuai dengan tegangan yang digunakan untuk

pengelasan. Bisa terjadi tegangannya terlalu tinggi atau terlalu rendah,

sehingga besarnya tegangan perlu disesuaikan terlebih dahulu dengan

cara menaikkan atau menurunkan tegangan. Alat yang digunakan

untuk menaikkan atau menurunkan tegangan ini disebut transformator

atau trafo. Kebanyakan trafo yang digunakan pada peralatan las adalah

jenis trafo step-down, yaitu trafo yang berfungsi menurunkan

tegangan. Hal ini disebabkan kebanyakan sumber listrik, baik listrik

PLN maupun listrik dari sumber yang lain, mempunyai tegangan yang

cukup tinggi, padahal kebutuhan tegangan yang dikeluarkan oleh

mesin las untuk pengelasan hanya 55 volt sampai 85 volt.

Transformator yang digunakan pada peralatan las mempunyai daya

yang cukup besar. Untuk mencairkan sebagian logam induk dan

6

elektroda dibutuhkan energi yang besar, karena tegangan pada bagian

terminal kumparan sekunder hanya kecil, maka untuk menghasilkan

daya yang besar perlu arus besar. Arus yang digunakan untuk peralatan

las sekitar 10 ampere sampai 500 ampere.Besarnya arus listrik dapat

diatur sesuai dengan keperluan las. Untuk keperluan daya besar

diperlukan arus yang lebih besar pula, dan sebaliknya.3.2.2. Proses Pengelasan SMAW-DC (Arus Searah)

Arus listrik yang digunakan untuk memperoleh nyala busur listrik

adalah arus searah. Arus searah ini berasal dari mesin berupa dynamo

motor listrik searah. Dinamo dapat digerakkan oleh motor listrik,

motor bensin, motor diesel, atau alat penggerak yang lain. Mesin arus

yang menggunakan motor listrik sebagai penggerak mulanya

memerlukan peralatan yang berfungsi sebagai penyearah arus.

Penyearah arus atau rectifier berfungsi untuk mengubah arus bolak-

balik (AC) menjadi arus searah (DC). Arus bolak-balik diubah menjadi

arus searah pada proses pengelasan mempunyai beberapa keuntungan,

antara lain: Nyala busur listrik yang dihasilkan lebih stabil,

Setiap jenis elektroda dapat digunakan pada mesin las DC,

Tingkat kebisingan lebih rendah,

Mesin las lebih fleksibel, karena dapat diubah ke arus bolak-

balik atau arus searah.

2.3 Daerah Pengaruh Panas (HAZ)Daerah pengaruh panas atau Heat Affected Zone (HAZ) adalah

logam dasar yang bersebelahan dengan logam las yang selama proses

pengelasan mengalami siklus termal pemanasan dan pendinginan cepat

sehingga daerah ini yang paling kritis dari sambungan las. Secara visual

daerah yang dekat dengan garis lebur las maka susunan struktur logamnya

semakin kasar. Pada daerah HAZ terdapat tiga titik yang berbeda, titik 1 dan 2

7

menunjukkan temperatur pemanasan mencapai daerah berfasa austenit dan

ini disebut dengan transformasi menyeluruh yang artinya struktur mikro

baja mula-mula ferit+perlit kemudian bertransformasi menjadi austenit

100%. Titik 3 menunjukkan temperatur pemanasan, daerah itu mencapai

daerah berfasa ferit dan austenit dan ini yang disebut transformasi

sebagian yang artinya struktur mikro baja mula-mula ferit+perlit berubah

menjadi ferit dan austenit.

Gambar 2.2. Area Haz

8

2.4 Kampuh LasKampuh atau alur las merupakan bagian pada pengelasan yang nantinya

akan diisi oleh logam las yang berasal dari kawat las atau logam pengisi.

Gambar 2.3 Alur Sambungan Las Tumpul, Sumber : Jurnal Krishna Muku

(2009)

Berdasarkan banyaknya logam las yang mengisi kampuh, lasan dapat dibagi

menjadi dua bagian, yaitu lasan penetrasi penuh dan lasan penetrasi tidak penuh

atau lasan penetrasi sebagian. Apabila logam las mengisi seluruh bagian kampuh

(penetrasi penuh) disebut dengan groove weld, sedangkan jika logam las tidak

9

mengisi seluruh bagian kampuh ( lasan penetrasi sebagian) maka jenis lasan ini

dikenal sebagai fillet weld.

2.5 ElektrodaElektroda atau kawat las ialah suatu benda yang dipergunakan untuk

melakukan pengelasan listrik yang berfungsi sebagai pembakar yang akan

menimbulkan busur nyala. Dalam proses pengelasan terjadi lompatan lompatn ion

(+)(-), atu bias dibilang proses pengelasan SMAW adalam proses konsleting yang

dipertahankan guna mendapatkan panas yang bisa melelehkan logam masukan

atau logam induksi alektrode. Sesuai dengan jenis logam yang dilas, maka kawat

las atau elektroda disesuikan dengan logam induknya. Dalam penelitian ini

elektroda yang di gunakan ada 2 macam:2.5.1 Elektroda baja karbon (mild steel arc welding electrodes). Elektroda RB-

26 AWS E6013 ini dipakai untuk mengelas baja lunak (mild steel), baja-

baja dengan prosentase karbon yang rendah. E6013 Yang dapat diartikan

sebagai berikut:E = elektroda60 = kekuatan tarik minimum = 60x1000 psi = 60.000 psi atau 42 kg/mm21 = elektroda dapat dipakai untuk semua posisi3 = tipe salutan adalah rutile-kalium dan arus AC atau DC.

elektroda ini termasuk jenis selaput rutil yang dapat manghasilkan

penembusan sedang. Dapat dipakai untuk pengelasan segala posisi, tetapi

kebanyakan jenis E 6013 sangat baik untuk posisi pengelesan tegak arah

ke bawah. Mengandung lebih benyak Kalium memudahkan pemakaian

pada voltage mesin yang rendah. Elektroda dengan diameter kecil

kebanyakan dipakai untuk pangelasan pelat tipis.Sebagai komposisi kimia elektroda ini:

10

Tebel 2.1 komposisi lelektroda RB-26 AWS E6013, Sumber: KOBELCO

WELDING HANDBOOK

2.5.2 Elektrode besi tuang (cast iron arc welding electrodes), Elektroda CIA -1

AWS E Ni-Cl dipakai untuk mengelas besi tuang. Elektroda ini dibungkus

dengan lapisan grafit jenis fluks dan batang inti nikel murni. Oleh karena

itu elektroda ini khusus di gunakan untuk besi co karena memiliki

kemampuan las yang baik dan machinability. Nikel dijadikan sebaguan

dari bahan elektroda las besi cor, karena nikel mempunyai low solubility

(sulit larut) Pada karbon. Pada dasarnya electrode yang dipakai adalah

sesuai dengan logam induk yang dipakai.Komposisi kimia elektroda ini:

NAMA

ELEKTROD

A

C% Si% Mn% P% S% Ni% Fe%

CIA - 1 0,97 0,22 0,62 0,003 0,002 Seimban

g

1,84

11

Tabel 2.2 Komposisi lelektroda CIA -1 AWS E Ni-Cl, Sumber: Katalog

KOBELCO Thailand Kobe Welding Co Ltd, 2011

2.6 Baja Karbon Tinggi (Baja ST60)Baja St 60 adalah baja karbon sedang yang banyak dipergunakan untuk

peralatan mesin, roda gigi dan untuk konstruksi umum karena mempunyai sifat

mampu las dan kepekaan terhadap retak las. Disebut juga baja keras, banyak

sekali digunakan untuk tangki, perkapalan, jembatan, dan dalam permesinan.

Baja St 60 dalam bentuk plat seringkali harus mengalami proses pengerolan

setelah dilas untuk menyesuaikan dengan bentuk konstruksi dan disain. Di bawah

ini daftar kandungan material yang terkandung pada baja ST60, Dari hasil

penelitian, Nizam Effendi (2013) adalah

Tabel 2.3 Kandungan Baja ST60, Sumber: Jurnal Nizam Effendi (2005)

Dalam dunia kontruksi dan industry, baja ST60 banyak digunakan sebagai

komponen mesin alat-alat berat dan lain-lain. Karna sifatnya yang keras dan ulet

dan mampu di las, di antaranya seperti;

12

1. Roda gigi 2. Poros

3. Angkur

Gambar 2.4 Contoh kegunaan baja ST60

2.7 Media PendinginanPada proses pendinginan terjadi perlakuan panas yang bias merubah strutur

mikro material. Ada beberapa sifat mekanis material yang terjadi pada saat

material menagalami penurunan suhu. http:// nasukhamesin. blogspot.co.id /

2015/01/ diagram-tttcct.html menjelaskan diagram pendingianan, dapat dilihat

pada di bawah ini:

13

Gambar 2.5 Diagram pendinginan, Sumber: tehnikmesinindustri.wordpress.com

Diagram pendinginan adalah sebuah gambaran dari temperatur terhadap waktu

logaritma untuk baja paduan dengan komposisi tertentu. Diagram ini biasanya

digunakan untuk menentukan kapan transformasi mulai dan berakhir pada perlakuan

panas yang isothermal (temperatur konstan) sebelum menjadi campuran Austenit.

Ketika Austenit didinginkan secara perlahan-lahan sampai pada temperature dibawah

temperatur kritis, struktur yang terbentuk ialah Perlit. Semakin meningkat laju

pendinginan, suhu transformasi Perlit akan semakin menurun. Struktur mikro dari

materialnya berubah dengan pasti bersamaan dengan meningkatnya laju pendinginan.Pada empat sampel plat yang sudah dilas akan didinginkan dengan metode

yang berbeda-beda.

2.7.1 Media Oli

14

Berdasarkan wujudnya, minyak pelumas dapat digolongkan menjadi

dua bentuk, yaitu cair (liquid) atau biasa disebut oli, dan setengah

padat (semi solid) Minyak pelumas cair (oli) dapat digolongkan

Berdasarkan bahan pelumas itu dibuat yaitu:

§ Pelumas mineral (pelikan) yang berasal dari minyak bumi. Mineral

yang terbaik digunakan untuk pelumas mesin-mesin diesel otomotif,

kapal, dan industri.§ Pelumas nabati yaitu yang terbuat dari bahan lemak binatang atau

tumbuh-tumbuhan. Sifat penting yang dipunyai pelumas nabati ini

ialah bebas sulfur atau belerang, tetapi tidak tahan suhu tinggi,

sehingga untuk mendapatkan sifat gabungan yang baik biasanya sering

dicampur dengan bahan pelumas yang berasal dari bahan minyak

mineral, biasa disebut juga compound oil.§ Pelumas sintetik yaitu pelumas yang bukan berasal dari nabati

ataupun mineral. Minyak pelumas ini berasal dari suatu bahan yang

dihasilkan dari pengolahan tersendiri. Pada umumnya pelumas sintetik

mempunyai sifat-sifat khusus, seperti daya tahan terhadap suhu tinggi

yang lebih baik daripada pelumas mineral atau nabati, daya tahan

terhadap asam, dll.Dalam penelitian ini oli yang digunakan tergolong pelumas jenis mineral

SAE 10W-40.2.7.2 Media Air

Air keran sebenarnya datang dari 2 sumber, sumber pertama adalah

dari air alami seperti waduk, danau, atau sungai (paling umum), dan

sumber lainnya dapat berasal dari air tanah seperti sumur.2.7.3 Media Udara

Kandungan udara kering adalah 78% Nitrogen, 20% Oksigen, 0,93%

Argon, 0,03% Karbon Dioksida, 0,003% gas-gas lain (Neon, Helium,

Metana, Kripton, Hidrogen, Xenon, Ozon, Radon).2.7.4 Media radiator coolant

Pada penelitian ini radiator cooler yang dipakai radiator sepedah motor

Kandungan air radiator cooler itu sendiri adalah air murni, glycol dan

anti-karat. Glycol menjadi unsur terpenting, Karena fungsinya

menaikan titik didih air, dan menurunkan titik beku air.

15

fungsi coolant bukan untuk mendinginkan temperatur, tetapi

memperpanjang titik didih air di dalam sistem pendinginan. Glycol

juga mengandung bahan pelumas. Kandungan lain yang ada dalam RC

adalahn anti-karat.Setelah plat sudah didinginkan dengan media yang berbeda-beda, plat yang

terisi kampuh las dipotong-potong untuk sampel yang akan diuji. Dari ketiga

media tersebut terdapat 4 sampel uji yang akan diuji kuat tariknnya. Manakah

yang mencapai hasil yang mencapai kuat tarik yang tinggi.

2.8 Perhitungan PorositasPorositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah volume

ruang kosong (rongga pori) yang dimiliki oleh zat padat terhadap jumlah dari

volume zat padat itu sendiri. Porositas suatu bahan pada umumnya dinyatakan

sebagai porositas terbuka atau apparent porosity, dan dapat dinyatakan dengan

persamaan

Porosity = 1 - ρmρthx100

Dimana :

: densitas aktual (gram/cm3)

: densitas teoritis (gram/cm3)

Dengan diketahuinya densitas aktual dan densitas teoritis, maka porositas

material dapat ditentukan dengan persamaan di atas.

1. Densitas aktual : ρm= msms−mg

x ρH 2O

2. Densitas teoritis :

Dimana:

: densitas actual (gram/cm3)

16

: massa sampel kering (gram)

: massa sampel yang digantung di dalam air (gram)

: massa jenis air = 1 gram/cm3

: densitas teoritis (gram/cm3)

: densitas Al (gram/cm3)

: densitas Fe (gram/cm3)

: fraksi volume Al

: fraksi volume Si

2.9 Uji TarikPengujian tarik yaitu pengujian yang bertujuan untuk mendapatkan gambaran

tentang sifat-sifat dan keadaan dari suatu logam. Pengujian tarik dilakukan

dengan penambahan beban secara perlahan-lahan, kemudian akan terjadi

pertambahan panjang yang sebanding dengan gaya yang bekerja. Kesebandingan

ini terus berlanjut sampai bahan sampai titik propotionality limit. Setelah itu

pertambahan panjang yang terjadi sebagai akibat penambahan beban tidak lagi

berbanding lurus, pertambahan beban yang sama akan menghasilkan penambahan

panjang yang lebih besar dan suatu saat terjadi penambahan panjang tanpa ada

penambahan beban, batang uji bertambah panjang dengan sendirinya. Hal ini

dikatakan batang uji mengalami yield (luluh). Keadaan ini hanya berlangsung

sesaat dan setelah itu akan naik lagi. Kenaikan beban ini akan berlangsung sampai mencapai maksimum, untuk

batang yang ulet beban mesin tarik akan turun lagi sampai akhirnya putus. Pada

saat beban mencapai maksimum, batang uji mengalami pengecilan penampang

17

setempat (local necting) dan penambahan panjang terjadi hanya disekitar necking

tersebut. Pada batang getas tidak terjadi necking dan batang akan putus pada saat

beban maksimum.Pada pengujian tarik nantinya akan diperoleh sifat mekanik dari

logam. Beberapa sifat mekanik tersebut adalah:

2.9.1. Sifat Mekanik di daerah Elastis : Kekuatan elastis : kemampuan batang untuk menerima beban /

tegangan tanpa berakibat terjadinya deformasi plastis (perubahan

bentuk yang permanen). Ditunjukkkan oleh titik luluh (yield). Kekakuan (stiffness) : suatu batang yang memiliki kekakuan tinggi

bila mendapat beban (dalam batas elastisnya) akan mengalami

deformasi plastis, tetapi hanya sedikit. Resilience : kemampuan bahan untuk menyerap energi tanpa

menyebabkan terjadinya deformasi plastis. Dinyatakan dengan

besarnya luasan di bawah grafik daerah elastik (Modulus Resilien)2.9.2. Sifat Mekanik di daerah plastis :

Kekuatan tarik (Tensile strength) : Kemampuan batang untuk

menerima beban/ tegangan tanpa mengakibatkan batang rusak atau

putus. Kekuatan tarik maksimum ditunjukkan sebagai tegangan

maksimum (ultimate stress) pada kurva tegangan-regangan. Keuletan (Ductility) : Kemampuan bahan untuk berdeformasi tanpa

menjadi patah. Dapat diukur dengan besarnya tegangan plastis yang

terjadi setelah batang uji putus. Ditunjukkan sebagai garis elastik

pada grafik tegangan-regangan. Ketangguhan (Toughness) :Kemampuan menyerap energi tanpa

mengakibatkan patah, dapat diukur dengan besarnya energi yang

diperlukan untuk mematahkan batang uji. Ketangguhan dinyatakan

dengan modulus ketangguhan yaitu banyaknya energi yang

dibutuhkan untuk mematahkan satu satuan volume bahan.

Ditunjukkan sebagai keseluruhan luasan di bawah kurva tegangan-

regangan.kita akan mendapatkan profil tarikan yang lengkap yang berupa kurva seperti

digambarkan pada Gbr.2.11. Kurva ini menunjukkan hubungan antara gaya

18

tarikan dengan perubahan panjang. Profil ini sangat diperlukan dalam desain yang

memakai bahan tersebut.

Gambar 2.6 Gambaran singkat uji tarik dan datanya, Sumber: Gatot Setya Budi

(2011)

Biasanya yang menjadi fokus perhatian adalah kemampuan maksimum

bahan tersebut dalam menahan beban. Kemampuan ini umumnya disebut

“Ultimate Tensile Strength” disingkat dengan UTS, dalam bahasa Indonesia

disebut tegangan tarik.

19

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Waktu dan Tempat Penelitian

Waktu dan tempat penelitian adalah hal yang perlu direncanakan agar semua

perencaaan sesuai dengan yang diharapkan. Di dalam tabel 3.1 dibawah ini akan

ditunjukkan waktu dan tempat diadakannya penelitian.

Table 3.1 : Waktu dan Tempat Penelitian

Waktu

penelitian1 (satu) bulan.

Tempat

pengelasan dan

perlakuan panas

sample Bangkel las dan bubut “Kerja Sama”, Sidoarjo

Tempat Uji

PorositasLaboratorium Mesin Universitas Muhammadiyah, Sidoarjo

Tempat Uji Test

Tarik dan TekanBalai Latihan Kerja, Menanggal Surabaya

20

3.2 Metode Penelitian

Penjelasan diuraikan dalam bentuk tahapan atau langkah studi yang

dilakukan mulai dari latar belakang sampai kesimpulan dan saran. Kerangka

metodologi penelitian dapat dilihat pada gambar 15 di bawah ini.

POROSITAS

UJI TARIK

21

PERSIAPAN & PEMBUATAN SPESIMEN

PROSES PENGELASAN

METODE PENDINGINAN

RADIATOR

COOLENT

AIR UDARA OLI

UJI TARIK

ANALISA

Gambar 3.1 Alur Metodologi penelitian

Berdasarkan gambar 3.1 diatas dapat dijabarkan langkah-langkah dalam

melakukan penelitian mengenai analisa pengaruh media pendingin terhadap hasil

pengelasan SMAW. Seperti yang dijelaskan pada sub bab berikut ini

3.3 Proses pembentukan spesimenPada tahap ini nantinya ada 18 sampel yang akan di uji. 3 sample di uji tarik

sebagai pembanding utama atau base metal dari material ST60 dan 15 sisinya di

las dan dilakukan beberapa metode pendinginan. Sebelum melakukan tes uji tarik,

setelah dilas dan didinginkan matrial uji kita lakukan uji porositas terlebih dahulu

dengan membandingkan nilai antara densitas actual dan densitas teoritis. Ada hal

hal lain yang perlu diperhatikan, baik atau tidaknya hasil penglasan diantaranya

kuat arus yang pengelasaan, alur pengelasan, metode pengelasan. Adapun tahapan

- tahapan pembentuka dan pengelasan specimen sebagai berikut.3.3.1 Penyiapan material uji A. Pemotongan Raw material baja ST60 silinder D16mm dengaan panjang

300mm sebanyak 18 pcs

Gambar 3.2 Raw Material

B. Pembentukan Spesimen uji sesuai standart JIS Z 2201 (1980) sebagai

acuan..C. Setelah specimen selesai dibentuk seperti gambar 3.4, kemudian bagian

tengahnya diprofil untuk kampuh las.

22

Gambar 3.3 bentuk specimen, Sumber: JIS Z 2201 (1980)

3.3.2 Perencanaan pengelasanA.Perencanaan Kuat Arus Untuk material dengan ketebalan 4,7

mm,diameter elektrode 2.6 mm, arus yang sesuai adalah 160 – 195 A

[4]. Variasi arus yang digunakan dalam penelitian ini adalah 150 A, 165

A, 180 A, 195 A dan 210 A. Dalam hal ini, selain arus pada range

standard, digunakan juga arus yang di bawah dan di atas standard.B. Perencanaan Untuk kuat arus 160 – 195 A dan tebal material 8mm,

tegangan yang digunakan antara 20 – 24 Volt [4]. Pada penelitian ini

digunakan tegangan 24 V dan dijaga konstan.C. Perencanaan kecepatan pengelasan Besarnya kecepatan pengelasan

yang sesuai dengan standard adalah antara 20 – 25 inchi/menit [4].

Pada penelitian ini digunakan kecepatan konstan 25 inchi/menit.

23

Gambar 3.4 spesimen yang sudah dilas, Sumber: JIS Z 2201 (1980)

3.4 Proses Pendinginan

Pada tahap ini setelah matrial uji di las, benda kerja langsung didinginkan

dengan media yang berbeda-beda.3.4.1 Media Air Radiator Cooler

Gambar 3.5 Pendinginan Air Radiator Cooler

3.4.2 Media Air

Gambar 3.6 Pendinginan air ledeng

3.4.3 Media Oli

24

Gambar 3.7 Pendinginan Oli

3.4.4 Media Udara Bebas

Gambar 3.8 Pendinginan udara bebas

3.5 Menghitung PorositasUntuk menghitung porositas las diharuskan mengetahui densitas dari

spesimen yang sudah diprofil sesuai standart sebelum di las dan sesudah di las.

Langkah-langkah yang dilakukan dalam pengujian densitas adalah sebagai

berikut:

25

1. Menyiapkan gelas ukur dan botol air mineral 1 liter kosong 2. Mengkalibrasi/mentarra neraca digital supaya tepat dititik nol. 3. Menimbang spesimen yang sudah di profil sebelum dilas 4. Mengulangi penimbangan sampai tiga kali setiap media pendingin dan

diambil massa rata-rata. 5. Mencatat angka yang ditunjukkan neraca digital. 6. Mecari volume spesimen yang sudah di profil sebelum dilas. 7. Memasukkan Spesimen kedalam botol air mineral 1liter penuh air 8. Mengukur jumlah air yang tumpah saat spesimen di masukkan kedalam

botol, menggunakan gelas ukur.9. Mengulangi pengukuran sampai tiga kali setiap media pendingin dan

diambil massa rata-rata.10. Mencatat volume air pada gelas ukur.11. Mengulangi penimbangan dan pengukuran volume pada spesiamen yang

sudah dilass..12. Diketahui massa dan volume actual dari lassan, dari selisih penimbangan

massa dan pengukuran volume spesimen sebelum dan sesudah di las.Setelah diketahui massa dan volume actual dari lassan benda uji , dapat

diketahui besarnya densitas aktual dari benda uji tersebut. Uji densitas bertujuan

untuk dapat mengetahui densitas dari benda uji agar selanjutnya data tersebut

dapat digunakan sebagai perbandingan dengan densitas teoritis untuk

mengetahui besar porositas yang terjadi.

3.6 Prosedur Uji TarikPengujian tarik dilakukan di Balai Latiha Kerja, Menaggal Surabaya. Mesin

yang digunakan adalah mesin Servo Control Universal Testing Machine GT-

7001-LS. Dalam pengujian ini benda uji ditarik dengan beban sebesar 10

MPa/detik atau setara dengan 1.000.000kgf secara konstan sampai benda uji itu

putus. berikut beberapa prosedur pengujian: Buatlah benda uji untuk setiap contoh dengan bentuk dan dimensi yang

sesuai dengan ketentuan Dari setiap metode pendinginan diambil 3 sampel las Setiap benda uji dilengkapi dengan nomor benda uji, nomor contoh serta

dimensinya; Pasang benda uji dengan cara menjepit bagian h dari benda uji padat alat

penjepit mesin tarik; sumbu alat penjepit harus berimpit dengan sumbu

benda uji.

26

Tarik benda uji dengan penambahan beban sebesar 1.000.000kgf sampai

benda uji itu putus; catat dan amatilah Besarnya perpanjangan yang terjadi sertiap penambahan yang terjadi

beban 10 MPa; Jika benda uji merupakn baja lunak, maka harus dicatat

besarnya gaya tarik pada batas ulur, Py; Gaya tarik maksimum, Pmaks

Buatlah laporan grafik antara gaya tarik yang bekerja dengan

perpanjangan.

Gambar 3.9 Mesin uji tarik Servo Control Universal Testing Machine GT-

7001-LS.

27

BAB IV

ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN

Setelah pengamatan, pengukuran serta pegujian dilakukan pada masing-

masing benda uji, baik pada base metal dan benda uji yang dilas dengan dua jenis

elektroda dan empat metode pendinginan. Maka didapatkan data-data seperti

yang disajikan pada bab ini bersama dengan analisa setiap pengujian dan

pengamatan.

4.1 Pengujian PorositasPorositas dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara jumlah volume

ruang kosong (rongga pori) yang dimiliki oleh zat padat terhadap jumlah dari

volume zat padat itu sendiri. Porositas suatu bahan pada umumnya dinyatakan

sebagai porositas terbuka atau apparent porosity. Reverensi perhitungan porositas

Hamdan (2014). Untuk pengambilan data dalam pengujian porositas digunakan

timbangan dan gelas ukur untuk mecari perbandingan massa dan volume actual.a) Timbangan

Timbangan yang digunakan adalah timbangan digital. Timbangan ini

digunakan untuk mengukur massa specimen uji sebelum dilakukan

pengelasan dan setelah dilas. Untuk mencari berat dari lassan.b) Gelas ukur

Gelas ukur digunakan untuk mengetahui volume spesimen sebelum dilas

dan sesudah dilas. Guna mencari volume dari lassan

28

(a) Timbangan digital (b) Gelas ukurGambar 4.1 alat pengukuran massa dan volume

Setelah pengambilan data actual dilakukan, baru bisa diperhitungkan

perbandingan antara jumlah volume ruang kosong (rongga pori) yang dimiliki

oleh zat padat terhadap jumlah dari volume zat padat itu sendiri (porositas)

4.1.1 Hasil Porositas Pengelasan Pengelasaan Menggunakan Elektorda RB26 Pendinginan Air, didapatkan data

sebagai berikut:

Tabel 4.1 data porositas pengelasan elektroda RB26 pendingin Air

Dimana data porositas diperoleh dari hasil rata-rata perbandingan massa dan

volume ketiga spesimen serta table komposisi bahan elektroda, diperhitungkan

sebagai berikut:

29

Densitas actual : ρm=mv

= 1,170,27=4,44 gr /cm 3

Densitas teoritis :

= 7,61 . 0,535 + 2,33 . 0,465 = 5,1548 gr/cm3

Porositas : 1 – DensitasactualDensitasTeoritis

x 100 = 0,14%

Pengelasaan Menggunakan Elektorda RB26 Pendinginan Radiator Coolent,

didapatkan data sebagai berikut:

Tabel 4.2 data porositas pengelasan elektroda RB26 pendingin R.Coolent

Pengelasaan Menggunakan Elektorda RB26 Pendinginan Oli, didapatkan data

sebagai berikut:

30

Tabel 4.3 data porositas pengelasan elektroda RB26 pendingin Oli Pengelasaan Menggunakan Elektorda RB26 Pendinginan Udara, didapatkan

data sebagai berikut:

Tabel 4.4 data porositas pengelasan elektroda RB26 pendingin Udara

Pengelasaan Menggunakan Elektorda Cor CIA-1 Pendinginan Radiator

Coolent, didapatkan data sebagai berikut:

Tabel 4.5 data porositas pengelasan elektroda Cor CIA-1 pendingin R.Coolent

4.1.2 Analisa Pengujian Porositas Pengelasan

31

Dari table data porositas diatas dengan perbedaan jenis elektroda las dan

media pendingin yang dapat ditampilkan pada grafik di bawah ini:

0,00

0,05

0,10

0,15

0,20

0,25

0,30

0,35

0,40

POROSITAS (%)

Gambar 4.2 grafik rata-rata porositas

4.2 Pengujian Tarik MaterialPengujian tarik dilakukan untuk mengetahiu sifat-sifat mekanis dari material

baja ST60 sebagai material uji dalam penelitian ini. Hasil pengujian tarik pada

umumnya adalah parameter kekuatan tarik (ultimate strenght) maupun luluh

(yield strenght). Keuletan bahan yang ditunjukkan dengan presentase

perpanjangan dan kontraksi/ reduksi penampang (reduction of area). Data

pengujian diperoleh dari enam pengujian yaitu: Spesimen material/ base material Spesimen yang dilas menggukan elektroda RB 26 dan didinginkan

langsung dengan air Spesimen yang dilas menggukan elektroda RB 26 dan didinginkan

langsung dengan radiator coolent Spesimen yang dilas menggukan elektroda RB 26 dan didinginkan

langsung dengan oli Spesimen yang dilas menggukan elektroda RB 26 dan didinginkan

langsung dengan udara

32

Spesimen yang dilas menggukan elektroda Cor CIA-1 dan didinginkan

langsung dengan radiator coolent.Dimana masing-masing terdiri dari 3 spesimen untuk pengujian, sehingga

nantinya akan bias diambil rata-rata dari tiap pengujian.Dari pengamatan sementara dapat disimpulkan bahwa keseluruhan matrial

las diuji tarik mengalami patahan yang tak beraturan dan masih di daerah HAZ

(Heat Affected Zone). Hasil dari pengujia sementara: Pada pengujian tarik yang terjadi pada hasil pengelasan menggunakan

elektroda RB 26 lalu didinginkan dengan air, 3 patahan tak beraturan

terjadi di daerah lass Pada pengujian tarik yang terjadi pada hasil pengelasan menggunakan

elektroda RB 26 lalu didinginkan dengan radiator coolent, 3 patahan tak

beraturan terjadi di daerah lass dan salah satunya melebar sampai daerah

HAZ Pada pengujian tarik yang terjadi pada hasil pengelasan menggunakan

elektroda RB 26 lalu didingin kan dengan oli, 2 patahan tak beraturan

terjadi di daerah lass dan 1 terjadi di daerah HAZ Pada pengujian tarik yang terjadi pada hasil pengelasan menggunakan

elektroda RB 26 lalu didinginkan dengan udara, 3 patahan tak beraturan

terjadi di daerah lass Pada pengujian tarik yang terjadi pada hasil pengelasan menggunakan

elektroda las Cor (CIA-1) lalu didinginkan dengan air, 3 patahan beraturan

terjadi di daerah lass.Itu menunjukkan adanya pengaruh metode pendinginan terhadap hasil kuat

tarik dari material baja ST60. Akan tetapi perlu analisah data lebih lanjut untuk

menentukan dengan metode pendinginan apa yang memiliki nilai uji tarik

maupun luluh (yield strenght) paling tinggi dari hasil pengujian, dibandingkan

dengan elektroda las Cor dan mana yang layak digunakan.

4.3 Hasil Pengujian Tarik4.3.1 Hasil Uji Tarik Material Dasar/ Base Metal

Dari pengujian Pertama deperoleh data :

33

Tabel 4.6 data pengujian Base ke.1

Pada base metal ke.1, gaya/ beban yang diberikan mencapai 2832 kgf

selama senggang waktu 22.6 detik sampai matrial putus dan tegangan yang terjadi

56.34 kgf/mm2. Sedangkan pertambahan panjang (L) diperoleh dengan cara:

ε=∆LL0x100

∆ L= ε . L0100

¿ 31,05 . 50,8100

34

Gambar 4.3 grafik pengujian Base ke.1

Dari pengujian Kedua deperoleh data :


Pada base metal ke.2, gaya/ beban yang diberikan mencapai 2271.05 kgf


55.13 kgf/mm2. Sedangkan pertambahan panjang (L);

∆ L= ε . L0100

35

¿ 31,25 . 52,3100


Dari pengujian Ketiga deperoleh data :


Pada base metal ke.3, gaya/ beban yang diberikan mencapai 2791.38 kgf


55.53 kgf/mm2. Sedangkan pertambahan panjang (L);

36

∆ L= ε . L0100

¿ 31,6 .50,1100


Dari data tiga kali pengujian base metal didapatkan nilai rata-rata:

Tabel 4.9 data rata-rata pengujian base metal

37

15.98mm

4.3.2 Hasil Uji Tarik Pengelasan Menggunakan Elektroda RB 26

Lalu Didingankan Dengan AirDari pengujian Pertama diperoleh data :

Tabel 4.10 data pengujian las RB 26 pendinginan air ke.1

Pada pengelasan menggunakn elektroda RB26 yang didinginkan dengan air,

pengujian pertama. Gaya/ beban yang diberikan mencapai 2271.38 kgf selama

senggang waktu 18.8 detik sampai matrial putus dan tegangan yang terjadi 45.19

kgf/mm2. Sedangkan pertambahan panjang (L);

∆ L= ε . L0100

¿ 28,2 .50,1100

38

Gambar 4.6 grafik pengujian las RB 26 pendinginan air ke.1

Dari pengujian Kedua diperoleh data :



pengujian kedua. Gaya/ beban yang diberikan mencapai 2628.77 kgf selama



39

∆ L= ε . L0100

¿ 25.5 . 50,3100


Dari pengujian Ketiga diperoleh data :

40



pengujian ketiga. Gaya/ beban yang diberikan mencapai 2688.06 kgf selama



∆ L= ε . L0100

¿ 26,77 . 50,5100


41

Dari data tiga kali pengujian las RB 26 pendinginan air didapatkan nilai

rata-rata:

Tabel 4.13 data rata-rata pengujian las RB 26 pendinginan air

4.3.3 Hasil Uji Tarik Pengelasan Menggunakan Elektroda RB 26 Lalu

Didingankan Dengan Radiator CoolentDari pengujian Pertama diperoleh data :

Tabel 4.14 data pengujian las RB 26 pendinginan radiator coolent ke.1

42

Gaya/ beban yang diberikan mencapai 2633.85 kgf selama senggang waktu

17 detik sampai matrial putus dan tegangan yang terjadi 52.4 kgf/mm2.

Sedangkan pertambahan panjang (L);

∆ L= ε . L0100

¿ 25,05 . 50,7100

Gambar 4.9 grafik pengujian las RB 26 pendinginan radiator coolent ke.1

43




27.8 detik sampai matrial putus dan tegangan yang terjadi 51.42 kgf/mm2.


∆ L= ε . L0100

¿ 41,28. 49,89100

44

Gamba

r 4.10 grafik pengujian las RB 26 pendinginan radiator coolent ke.2




20.9 detik sampai matrial putus dan tegangan yang terjadi 54.62 kgf/mm2.


45

∆ L= ε . L0100

¿ 30,45 . 50,32100

Gambar 4.11 grafik pengujian las RB 26 pendinginan radiator coolent ke.3

Dari data tiga kali pengujian las RB 26 pendinginan radiator coolent

didapatkan nilai rata-rata:

46

Tabel 4.17 data rata-rata pengujian las RB 26 pendinginan radiator coolent


Didingankan Dengan OliDari pengujian Pertama diperoleh data :

Tabel 4.18 data pengujian las RB 26 pendinginan Oli ke.1

Gaya/ beban yang diberikan mencapai 2508,51 kgf selama senggang waktu

8,7 detik sampai matrial putus dan tegangan yang terjadi 49,91 kgf/mm2.


47

∆ L= ε . L0100

¿ 13,1 .50,55100

Gambar 4.12 grafik pengujian las RB 26 pendinginan Oli ke.1


48





∆ L= ε . L0100

¿ 27,72 .50,32100

49







50

∆ L= ε . L0100

¿ 30,47. 50,12100


Dari data tiga kali pengujian las RB 26 pendinginan oli didapatkan nilai

rata-rata:

51

Tabel 4.21 data rata-rata pengujian las RB 26 pendinginan Oli


Didingankan Dengan UdaraDari pengujian Pertama diperoleh data :

Tabel 4.22 data pengujian las RB 26 pendinginan Udara ke.1

Gaya/ beban yang diberikan mencapai 2528,84kgf selama senggang waktu

18 detik sampai matrial putus dan tegangan yang terjadi 50,31 kgf/mm2.


52

∆ L= ε . L0100

¿ 26,85. 50,32100

Gambar 4.15 grafik pengujian las RB 26 pendinginan Udara ke.1


53





∆ L= ε . L0100

¿ 35,4 . 50,55100

54







55

∆ L= ε . L0100

¿ 30,32 .50,7100


Dari data tiga kali pengujian las RB 26 pendinginan Udara didapatkan nilai

rata-rata:

56

Tabel 4.25 data rata-rata pengujian las RB 26 pendinginan Udara

4.3.6 Hasil Uji Tarik Pengelasan Menggunakan Elektroda Cor CIA-1 Lalu

Didingankan Dengan Radiator CoolentDari pengujian Pertama diperoleh data :

Tabel 4.26 data pengujian las Elektroda Cor CIA-1 pendinginan radiator

coolent ke.1

57




∆ L= ε . L0100

¿ 13,72 .50,7100

Gambar 4.18 grafik pengujian las Elektroda Cor CIA-1 pendinginan radiator

coolent ke.1


58


coolent ke.2


15 detik sampai matrial putus dan tegangan yang terjadi 41,01 kgf/mm2.


∆ L= ε . L0100

¿ 21,47 . 49,89100

59


coolent ke.2


60


coolent ke.3




∆ L= ε . L0100

¿ 8,9 .50,3100

61


coolent ke.3

Dari data tiga kali pengujian las Elektroda Cor CIA-1 pendinginan radiator

coolent didapatkan nilai rata-rata:

62

Tabel 4.29 data rata-rata pengujian las Elektroda Cor CIA-1 pendinginan

radiator coolent

4.4 Analisa Data Hasil Pengujian TarikDari grafik tegangan dan regangan yang diperoleh dari masing-masing

spesimen di atas, dapat dibuat rata-rata dari setiap perlakuan metode pendinginan

dengan perbedaan jenis elektroda las. Yang dapat ditampilkan pada grafik di

bawah ini:

63

23/02/190014/02/190018/02/190020/02/190020/02/1900 04/02/19000

10

20

30

40

50

6055,67

46,3150,32 52,81 52,69

36,21

TEGANGAN (kgf/mm2)

Gambar 4.21 grafik analisa rata-rata tegangan dari setiap metode pendinginan

64

29/08/190715/05/190603/12/190607/04/190701/04/1907 24/12/19040

500

1000

1500

2000

2500

30002798,15

2327,842529,4 2654,74 2648,54

1820,27

GAYA ULTIMATE (kgf)

Gambar 4.22 grafik analisa rata-rata gaya ultimet dari setiap metode pendinginan

30/01/190022/01/190025/01/190031/01/190029/01/1900 13/01/190005101520253035 31,3

23,7626,84

32,26 30,86

14,7

REGANGAN (%)

Gambar 4.23 grafik analisa rata-rata regangan dari setiap metode pendinginan

65

4.5 Pembahasan Dari Hasil Pengujian TarikSecara keseluruhan berdasarkan pengujian las menggunakan elektroda

RB26 yang dilakukan. 3 metode pendinginan, menunjukkan data uji tarik yang

baik dengan hasil yang mendekati dari material dasarnya/ base metal. Dalam

penelitian ini, pendinginan dengan media radiator coolent lah yang menunjukkan

hasil paling baikPada spesimen baja ST60 yang dilas dengan elektroda RB26 kemudian

didinginkan dengan media radiator coolent menunjukkan tegangan tarik rata-rata

52,8 kgf/mm2 yang hampir mendekati nila 55,7 kgf/mm2 dari material dasarnya.

Sedangkan 3 media pendinging lainnya menunjukkan hasil yang cukup baik pula

walau tidak sebaik pendingin radiator coolent. Hal ini ditunjukkan hasil

teganngan tarik rata-rata pendingin udara 52,7 kgf/mm2, pendingin air 50,5

kgf/mm2, pendingin oli 46.3 kgf/mm2.Gaya ultimet terbesar ditunjukkan pada media pendingin radiator coolent.

Yaitu sebesar 2654,7 kgf hampir menyamai nilai ultimet 2798,2 kgf dari material

dasarnya dan regangan 32,2 %, lebih tinggi 1% dari material dasarnya. Sedangka

media pendingin oli menunjukkan nilai terendah baik nilai ultimate, regangan dan

tegangan diantara media pendingin lainnya. Hal ini disebabkan oli memiliki

kekentalan tertentu pada suhu tinggi yang berfungsi sebagai pendinginan cepat

didaerah HAZ (Head Effected Zone). Karen perubahan suhu thermal itulah

menyebabkan berubahnya struktur mikro material. Yang mengakibatkan

terjadinya putus di daerah HAZ dengan nilai tegangan paling rendah 46,37

kgf/mm2.Pada baja ST60 pendinginan media oli juga merubah struktur mikro dari

material induk itu sendiri, ini ditunjukkan dengan hasil regangan yang rendah

23,8% selisih 8,5% lebih rendah dari nilai regangan material induknya 31,3%.

Jadi pengelasan baja ST60 setelah di celup oli berubah menjadi getas yang

menandakan keuletannya kurang baik. Dengan kemampuan menahan beban yang

rendah.Dan bila media pendingin radiator coolent dibandingkan dengan media

pendingin air biasa. Menunjukkan hasil kuat tarik dan kemampuan menahan

66

beban yang hampir sama besarnya namun pendingin air cenderung lebih getas

dibandinggkan menngunakan pendinginan coolent.Pada penelitian di atas juga membandingkan hasil pengelasan baja ST60

mengunakan elektroda Cor CIA-1. Dengan arus dan kecepatan pengelasan yang

sama didapatkan hasil pengelasan yang tidak maksimal karena pada proses

pengelasan dengan elektroda cor tidak bisa melelehkan material induknya. Ini

ditunjukan pada data rata-rata hasil pengujian tarik 36,2 kgf/mm2, daya ultimet

1820,3 kgf, dan regangan 14,7. Yang jauh dibawah dari nilai material induknya.

Hal ini bias diliat pada foto penampang patahan dan bentuk patahan di bawah ini:

(a1) (a2)

(a3) (a4)

67

(a5) (a6)

Gambar 4.24 foto penampang patahan dari setiap media pendingin (a1) base

metal (a2) pendingin udara-elektroda RB26 (a3) pendingin R.coolent-elektroda

Cor CIA-1 (a4) pendingin air-elektroda RB26 (a5) pendingin R.coolent-elektroda

RB26 (a6) pendingin oli-elektroda RB26

68

BAB V

PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan rumusan masalah serta hasil dan analisa penelitian dapat

diambil kesimpulan sebagai berikut:

1. Dari hasil pengujian tarik menunjukkan bahwa kekuatan tarik pada material

dasar/ base metal ST60 sebesar 55,7 kgf/mm2. Dan hasil kuat tarik paling

mendekati terjadi pada pengelasan menggunakan elektroda RB26 kemudian

didinginkan secara langsung dengan media radiator roolent, yaitu sebesar

52,8 kgf/mm2. Dan yang didinginkan dengan udara juga memiliki kuat tarik

yang hampir sama yaitu sebesar 52,7 kgf/mm2. Sedangkan hasil kuat tarik

yang paling rendah terjadi pada pengelasan menggunakan elektroda RB26

yang didinginkan dengan oli, yaitu sebesar 46.3 kgf/mm2. Nilanya jauh

dibawah kuat tarik materil dasarnya.2. Pada hasil regangan material dasar/ base metal ST60 sebesar 31,3%. Dan

regangan yang paling besar terjadi pada media pendingin radiator coolent

pula, yaitu 32,3% menyamai material dasarnya. Pendinginan biasa dengan

udara juga menunjukkan nilai yang menyamai material dasarnya juga, yaitu

30,9%. Sedangkan dengan media oli material menjadi getas, karena oli

memiliki kekentalan tertentu pada suhu tinggi yang berfungsi sebagai

pendinginan cepat didaerah HAZ (Head Effected Zone).3. Dari hasil pembanding pengelasan baja ST60 menggunakan elektroda Cor

CIA-1, menunjukkan nilai tarik yang rendah yaitu 36.2 kgf/mm2. Ini

dikarenakan pada saat pengelasan baja ST60 mengunakan elektroda Cor panas

yang dihasilkan saat pengelasan tidak melelehkan material induknya. Sperti

pada gambar 4.23.

69

5.2 SaranSetelah melakukan analisa dan mengetahui hasilnya maka dari penelitian ini

dapat memberikan saran kepada kalangan akademis atau praktisi bahwa:1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut dalam pengujian mikro struktur dan

sifat bahan setelah dilas, yang di beri dengan penambahan variasi elektroda

supaya dapat mengetahui komposisi elektroda yang sesuai pada baja ST60

dan dapat menghasilkan kuat tarik yang lebih maksimal.2. Perlu dilakukan tes uji tarik pengelasan baja ST60 dengan media pendingin

radiator coolent namun menggunakan elektroda stainless.3. Dan dilakukannya tes uji tarik pada pengelasan besi Cor namun mengunakan

Elektroda mild steal dan didinginkan dengan media radiator coolent.

70

Documents

Skripsi las bagus mesin7(r6)