PENGARUH ARUS, KANDUNGAN SULFUR, DAN GAS PELINDUNG TERHADAP MORFOLOGI LASAN PADA PENGELASAN GTAW

DENGAN BUSUR DIAM.

Disusun Oleh :IGede Angga Wiradharma

NRP. 2103 100 003NRP. 2103 100 003

Dosen PembimbingDr. Ir Abdullah Shahab, MSc

Latar Belakang

Aplikasi material dengan kandungansulfur yang cukup tinggi, untuksulfur yang cukup tinggi, untukmempermudah proses machining.

Adanya pengembangan penggunaan gas pelindung pada las TIG.

Terjadinya perubahan arah pola konveksi Terjadinya perubahan arah pola konveksiMarangoni yang tergantung padakuantitas elemen aktif seperti sulfur, oksigen, dan selenium.

Perumusan Masalah

• Mengamati pengaruh parameter arusdan variasi gas pelindung padadan variasi gas pelindung padamaterial baja tahan karat SUS 304,baja karbon St 60, dan baja tahankarat Ramax HH.

Tujuan• Membandingkan pengaruh jenis dan komposisi gas pelindung, besar

arus yang digunakan, dan kandungan sulfur yang berbeda antaramaterial Baja Tahan Karat SUS 304 dengan S=0,0005%, Baja Karbon St60 (AISI 1030) dengan S=0,009% dan Baja Tahan Karat Ramax HH (AISI60 (AISI 1030) dengan S=0,009% dan Baja Tahan Karat Ramax HH (AISI420 F) dengan S=0,1% terhadap morfologi lasan.

• Mempelajari pengaruh jenis dan komposisi gas pelindung, serta besararus yang dipakai terhadap pembentukan kubah hasil lelehan logamlasan pada material Baja Tahan Karat SUS 304 dengan S = 0,0005%,Baja Karbon St 60 dengan S = 0,009% dan Baja Tahan Karat Ramax HHdengan S = 0,1% .dengan S = 0,1% .

Batasan Masalah

1. Arus listrik selama proses pengelasandianggap stabil.dianggap stabil.

2. Variabel lain yang tidak dijadikanparameter diasumsikan memberikanefek yang seragam.

3. Tebal spesimen diasumsikanseragam.

4. Struktur mikro dari material 4. Struktur mikro dari material diasumsikan homogen.

5. Kondisi peralatan yang digunakandianggap layak.

Gas Tungsten Arc Welding

Pengelasan ini menggunakan elektroda Pengelasan ini menggunakan elektroda tungsten yang tidak habis pakai (non consumable electrode).

Permukaan yang dilas akan diselubungi oleh gas pelindung.

Pengelasan ini biasa digunakan untuk Pengelasan ini biasa digunakan untuk mengelas logam-logam yang tipis.

Polarisasi dan Elektroda

• Polarisasi:• Polarisasi:Pada proses peleburan ini polarisasi yang digunakan adalah DCSP (Direct Current Straight Polarity)

• Elektroda yang di pakai adalah elektrodaTungsten EWTh2 (Thorium 2%)

Gas Selubung GTAW

• Gas Argon

• Campuran Argon-Helium

• Campuran Argon-CO2

Komposisi kimia SUS 304

Komposisi KimiaSt 60 (AISI 1030)

Komposisi KimiaRamax HH (AISI 420 F)

Aliran logam cair pada kolam las

• Gaya Buoyancy• Gaya Lorentz• Gaya Lorentz• Gaya Geser yang dipengaruhi oleh gradien

tegangan permukaan dengan temperatur• Gaya Geser yang disebabkan oleh tekanan dari

busur plasma (plasma drag force)busur plasma (plasma drag force)

Bentuk Daerah Lasan

# Bergantung pada besar luasan dari pola dankekuatan dari konveksi Marangoni padakekuatan dari konveksi Marangoni padapermukaan kolam las, yang dikontrol olehparameter–parameter pengelasan dan kandunganelemen aktif pada daerah kolam las.

Konveksi Marangoni → sebuah fenomena untukKonveksi Marangoni → sebuah fenomena untukpergerakan dari liquid yang terjadi karenaperbedaan setempat tegangan permukaan padaliquid tersebut.

• Memperbesar gaya Lorentz pada kolam lasdengan menaikkan arus

PenetrasiPenetrasi LasanLasan yang yang dalamdalam

Memperbesar gaya Lorentz pada kolam lasdengan menaikkan arus

• Menambahkan jumlah unsur elemen aktifseperti sulfur, oksigen, dan selenium padakolam las

• Memperpendek panjang busurMenurunkan turbulensi aliran yang terbentuk• Menurunkan turbulensi aliran yang terbentuk

• Menggunakan active flux

Diagram Alir Penelitian

Bahan Dan Peralatan

Bahan :1. Baja Karbon St 60 dan Baja Tahan Karat AISI 420F2. Elektroda EWTh2, diameter 2,4 mm2. Elektroda EWTh2, diameter 2,4 mm3. Gas 100%Ar, 70%Ar-30%He, 70%Ar-30%CO24. Air aquades, larutan HNO3, dan bubuk asam oksalat

Peralatan :

1. Gerinda duduk2. Mesin las TIG

6. Kertas gosok7. Scleroscope Nikon2. Mesin las TIG

3. Stop watch4. Busur Derajat5. Landasan penahan

spesimen

7. Scleroscope Nikon8. Mikrometer

Peleburan dengan torch GTAW

Dilakukan dengan parameter sebagai berikut:

Base Metal : AISI 304, AISI 1030, & AISI 420 FBase Metal : AISI 304, AISI 1030, & AISI 420 FElektrode : EWTh2; 2,4 mmGas Pelindung : Ar 100%, Ar 70%-CO2 30%,

dan Ar 70%-He 30%Arus : 60, 80, 100 (ampere)Debit : 10 (lpm)Debit : 10 (lpm)Waktu Las : 10 detikTebal spesimen : 5 mm

Pengukuran dan Pengambilan Data

Pengukuran diameter lasan Pengukuran diameter lasan

Pengukuran penetrasi lasan

Pengukuran diameter kubah

Pengukuran tinggi kubah

Data Penelitian