Agung Cahyadi / 1406606650/ Kelompok 18

Pengaruh Kekerasan terhadap Hasil Weld dan Cara Menghilangkan Efek tersebut

Pengelasan merupakan salah satu proses penyambungan logam yang banyak dilakukan untuk logam sejenis ataupun berbeda. Dalam dunia industri, pengelasan dua jenis logam yang berbeda biasanya bertujuan untuk memenuhi kriteria kombinasi sifat tertentu dan efisiensi biaya. Proses pengelasan ini umumnya menggunakan metode Post Weld Heat Treatment (PWHT).

PWHT merupakan bagian dari proses heat treatment yang bertujuan untuk menghilangkan tegangan sisa yang terbentuk setelah proses welding selesai. Material seperti karbon steel akan mengalami perubahan struktur dan grain karena efek dari pemanasan dan pendinginan Struktur yang tidak homogen ini menyimpang banyak tegangan sisa yang membuat material tersebut memiliki sifat yang lebih keras namun ketangguhannya rendah.

Untuk mengembalikan sifat yang diingingkan, terutama sifat ketangguhan material maka struktur yang telah berubah tadi dikembalikan ke struktur semula melalui proses pemanasan pada jangka waktu tertentu, bergantung dari jenis dan ketebalan material. Terdapat beberapa paramater yang perlu dijaga selama proses PWHT, yakni laju pemanasan, penjagaan temperatur, dan laju pendinginan.

Dalam mengetahui pengaruh parameter PWHT, karakterisasi pengujian sangat diperlukan. Karakterisasi yang dilakukan untuk mengetahui pengaruh parameter PWHT adalah uji keras, uji tarik dan analisa struktur mikro (ASM). Pengujian kekerasan dilakukan pada Vickers Hardness Testing Machine (Mitutoyo MVK-H1) dengan beban 1000 gram dan waktu pembebanan 30 detik. Uji tarik hanya dilakukan pada sampel dengan parameter tertentu. Spesimen uji tarik sesuai dengan standar Bridge Welding Code (AASTO/AWS D1.5M/D1.5:2002), seperti dapat dilihat pada Gambar 1 dan mesin uji tarik yang digunakan adalah merk controls tipe 70-C0820/C.

Gambar 1. Bentuk dan ukuran sepesimen uji Tarik

Pengaruh kekerasan terhadap proses weld/pengelasan dapat dilihat saat mengambil contoh pada baja grade 91 (P91) dengan weld joint lebih dari 350 Hv. Tingkat kekerasan ini merupakan nilai batasan kekerasan untuk kebanyakan baja karbon. Alasan tingginya energi yang dilepas dari weld joint ini ialah adanya unsur paduan dan pembentukan martensit pada weld metal dan Heat Affected Zone (HAZ). Pada kekerasan yang tinggi ini, jika hidrogen dilarutkan dalam weld metal dapat menghasilkan hidrogen yang menginduksi crack. Setelah berada dalam kondisi Post Weld Heat Treatment (PWHT) pada temperatur 750oC kekerasan weld joint tereduksi. Dengan peningkatan selama durasi PWHT dari 2 sampai 6 jam, kekerasan dari weld metal P91 dan HAZ berkurang bergantung pada transformasi fasa dalam martensit ke ferrit Sebagaimana ditunjukan pada Gambar 2, dengan peningkatan temperatur kekerasan PWHT pada baja P91 berkurang tapi laju pengurangan kekerasan menurun seiring temperatur meningkat dari 750K ke 1040K selama satu jam.

Gambar 2. Hubungan antara Temperatur PWHT dan Hardness

Referensi :

http://www.material.chula.ac.th/Journal/v21-1/93-99%20TAMMASOPHON.pdf (Diakses 20 Februari 2016, Pukul 22.30)

https://hazwelding.wordpress.com/2008/04/29/pwht-welding/ (Diakses 21 Februari 2016, Pukul 16:30)

http://lib.itenas.ac.id/kti/wp-content/uploads/2015/03/Pengaruh-parameter-post-weld-heat-treatment_noPW.pdf (Diakses 20 Februari 2016, Pukul 09:00)

Laboratorium Metalurgi Fisik - DTMM FTUI