Welding Experiment

8/19/2019 Welding Experiment

1/24

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Pengelasan merupakan salah satu bagian yang tak tak terpisahkan dari

proses manufaktur. Proses pengelasan yang pada prinsipnya adalah

menyambungkan dua komponen atau lebih komponen, lebih tepat ditunjukan

untuk merakit beberapa komponen menjadi suatu bentuk mesin. Proses

manufaktur lainnya yang telah dikenal antara lain proses-proses pengecoran

(metal casting), pembentukan (metal forming), pemesinan (machining), dan

metalurgi serbuk (powder metallurgy). Namun untuk merakit semua komponen-

komponen tersebut menjadi satu kesatuan (mesin atau bangunan lainnya)

diperlukanlah pengelasan. Proses Pengelasan ini didefinisikan sebagai metode

untuk menyambungkan logam dengan logam lainnya dengan cara mencairkanlogam induk dan logam pengisi dengan atau tanpa tekanan untuk menghasilkan

sambungan yang kontinu. Proses-proses pengelasan antara lain Gas elding, !rc

elding, "esistance elding, #olid #tate elding, $ni%ue elding, dll. Proses

pengelasan yang cukup banyak digunakan saat ini adalah proses !rc eelding

yang ssalah satunya adalah metode #hield &etal !rc elding (#&!).

1.2 Tujuan Praktikum

'. &engetahui macam-macam metode pengelasan

. &engetahui dan memahami proses pengelasan #&!

. &engetahui kekuatan maksimum (*ensile #trength) material hasil lasan

setelah dilas


2/24

BAB II

TEORI DASAR

Pengelasan (elding) adalah salah satu teknik penyambungan logam

dengan cara mencairkan sebagian logam induk dan logam pengisi dengan atau

tanpa tekanan dan dengan atau tanpa logam tambahan dan menghasilkan

sambungan yang kontinu.

#ecara garis besar, proses pengelasan dapat dibagi menjadi bagian

utama, yaitu +

'. i%uid #tate eldingusion elding atau yang disebut pengelasan

mencair, yaitu proses pengelasan dengan pencairan logam induk.

/elompok ini dapat dibagi lagi menjadi dua kelompok berdasarkan jenis

sumber panasnya, yaitu kimia (gas o0yfuel, thermite) dan elektrik (busur

listrik, resistansi, electron beam, laser beam)

. #olid #tate elding atau pengelasan tak mencair, yaitu proses pengelasan

tanpa terjadinya pencairan. /elompok ini terbagi menjadi tiga kelompok,

kimia (diffusion welding, explosion welding ) elektrik (resistance welding ),

dan mekanik (cold welding, friction, ultrasonik)

. #oldering 1 2ra3ing, yaitu penyambungan dua logam tanpa terjadinya

pencairan logam induk, yang mencair hanyalah logam pengisinya

saja.Perbedaannya dengan pengelasan adalah pada soldering dan bra3ing

tidak sampai mencairkan logam induk, hanya logam pengisinya saja.

#edangkan perbedaan antara soldering dan bra3ing terletak pada titik cair logam pengisinya. *itik cair logam pengisi proses 2ra3ing berkisar 456o7

8 966o7. #edangkan untuk soldering, titik cair logam pengisinya kurang

dari 456o7.

&enurut !# pengelasan dibedakan menjadi +

• Oxyacetylene welding

•

Arc Welding


3/24

• Solid State Welding

• Resistance Welding

• Proses khususunik.

&etode pengelasan yang paling banyak digunakan saat ini adalah

pengelasan busur listrik (!rc elding) yang jenisnya adalah #hield &etal !rc

elding (#&!). !tau pengelasan busur listrik elektroda terbungkus.

SMA !S"iel# Metal Ar$ el#ing%

:alam pengelasan ini, logam induk mengalami pencairan akibat

pemanasan dari busur listrik yang timbul antara ujung elektroda dan permukaan

benda kerja. 2usur listrik yang ada dibangkitkan dari suatu mesin las. ;lektroda

yang dipakai berupa kawat yang dibungkus oleh pelindung berupa fluks dan

karena tu elektroda las kadang-kadang disebut kawat las. ;lektroda ini selama

pengelasan akan mengalami pencairan bersama-sama dengan logam induk yang

menjadi bagian kampuh las. :engan adanya pencairan ini maka kampuh las akan

terisi oleh logam cair yang berasal dari elektroda dan logam induk. /arena fluks

itu membungkusi elektroda, fluks ini nantinya akan ikut mencair bersama logam

induk dan akan masuk kubangan las. luks ini akan mengikat kotoran membentuk

slag dengan tujuan menghindari kontaminasi dari udara luar selama pembekuan.

#elain itu, sebelum membentuk slag, fluks juga berfungsi sebagai pelindung saat

pencairan.


4/24

:alam pengelasan, sumber panas itu sangatlah penting. Pemanasan inilah

yang akan menentukan penetrasi dan kualitas hasil lasan. $ntuk mendapatkan

panas dalam pengelasan, sebenarnya didapat dari hasil kolaborasi *egangan

Pengelasan, !rus as, dan /ecepatan as yang tertera pada persamaan berikut +

HI ( Heat Input )=Tegangan Las× Arus Las

Kecepatan Pengelasan

(=eat !ffected >one) dan dilusi. !rus las

semakin besar, memperdalam penetrasi logam las, memperlebar =!>,

juga demikian sebaliknya. Pemakaian arus las makin tinggi juga akan

memperlebar manik las. :an terakhir, semakin besar arus las, semakin


5/24

besar juga dilusi yang artinya makin banyak bagian logam induk yang

mencair.

- 2esarnya arus las ditentukan oleh diameter elektroda, jenis logam induk

dan ketebalannya. #ecara logika, untuk mencairkan kawat las yang

memiliki diameter lebih besar akan membutuhkan panas yang lebih tinggi

pula.

- #emakin tinggi arus, ketebalan pelat yang dapat dilas lebih besar

*egangan Pengelasan

*egangan pengelasan berbanding lurus dengan tinggi busur. *inggi busur adalah jarak antara ujung elektroda dengan permukaan logam induk yang

dilas.jika pada saat pengelasan terjadi kenaikan tinggi busur maka pada

saat itu juga tegangan las merangkak naik dan arus las turun. /enaikan

tegangan akan terus berlanjut jika tinggi busur makin besar dan pada

akhirnya mungkin saja busur listrik tidak lagi ada alias mati. alaupun ada

kolerasi antara arus dan tegangan, tetapi tegangan las ini tidak berpengaruh

secara langsung pada penetrasi logam las.

/ecepatan Pengelasan

!rus listrik yang besar membuat jumlah logam yang mencair semakin

banyak. 2ila hal ini tidak diimbangi dengan kecepatan pengelasan yang

besar pula, maka akan terjadi penumpukan logam cair pada suatu daerah

(bentuk manik tidak normal).

/emudahan ataupun kemampuan setiap logam untuk dilakukan las itu berbeda-beda tergantung dengan weldability-nya (sifat mampu las) masing-

masing.


6/24

!da beberapa parameter yang menentukan baik atau tidaknya weldability

suatu material, diantaranya +

- Perlu atau tidaknya preheat sebelum dilakukannya pengelasan

- Perlu atau tidaknya pemanasan setelah pengelasan (P=*)

- Perlu atau tidaknya prosedur pengelasan khusus

- /eberadaan retakcacat pada hasil lasan

- Perlu atau tidaknya elektroda dengan fluks dengan berhidrogen rendah

/eberadaan cacat suatu hasil pengelasan itu tidak bisa dipungkiri. 2anyak

faktor yang mempengaruhinya. 7acat pengelasan dapat berupa +

'. Porositas

Porositas disebabkan oleh terjebaknya gas yang dilepas saat pencairan daerah

lasan ketika proses pembekuan. Penyebab lainnya juga bisa berupa produk

samping reaksi kimia selama pengelasan atau adanya kontaminan. Porositas

dapat mempengaruhi sifat getas spesimen.

. ?nklusi terak ( slag )

*erak yang terjebak pada logam las dapat terdiri dari oksida, fluks, dan

material pembungkus elektroda. *erak ini dapat terjebak bila mengendap

karena massa jenisnya yang lebih besar dari logam induk.

. Penetrasipeleburan yang tidak sempurna

7acat ini terjadi bila weld metal tidak berhasil menggabungakan seluruh

penampang logam yang disambung. 7acat ini terjadi dalam percobaan ini.

4. 7acat profil

2entuk cacat profil +

- Underfilling + logam las tidak mengisi seluruh sambungan.

- Undercutting + lelehan logam yang mencair saat membeku membentuk

seperti notch yang dapat meningkatkan tegangan dan dapat mengurangi

fatigue strength dari sambungan.

5. Overlap

*erjadi diskontinuitas pada permukaan lasan berupa tonjolan

@. "etakan7rack

7acat ini disebabkan oleh +

- *ingginya kadar hydrogen terlarut yang membentuk porositas ( idrogen

!nduced "racking )

- *erbentuknya fasa martensit yang keras dan getas


7/24

- !danya tegangan sisa akibat gradient temperatur

- Gradien temperatur yang mengakibatkan tegangan termal

A. 7acat permukaan*erjdinya diskontinuitas permukaan karena elektroda menyentuh bagian luar

daerah.

B. #egregasi komposisi

/etidakhomogenan komposisi pada daerah lasan. 7acat ini membuat laju

pendinginan berbeda di setiap daerah dan akan mempengaruhi penyusutannya.

=al ini akan mempengaruhi thermal properties dari logam yang dilas.

9. :istorsi!dalah pembengkokan yang terjadi pada spesimen setelah pengelasan

disebabkan oleh tegangan sisa.

=eat !ffected >one (=!>) adalah bagian logam induk yang terkena oleh

efek panas tetapi tidak berubah wujudnya menjadi cair. *etapi mikrostrukturnya

berubah, yaitu mengalami grain growth. $kuran butir menjadi lebih besar karena

efek panas.

&am'ar 'agian('agian material )ang #ila*


8/24

&am'ar Mikr+*truktur HA,

BAB III

DATA PEN&AMATAN DAN PEN&OLAHAN DATA

-.1 Data Pengamatan

• #pesimen + #* A


9/24

•


10/24

HI ( Heat Input )=Tegangan Las× Arus Las

Kecepatan Pengelasan

=? E ('4',9A5 &Pa 0 A6 !) ,'5 mms E ,'B k<

*ipe kerusakan+ Getas


11/24

BAB I

ANALISIS DATA

Percobaan dimulai dengan diberikannya penutup muka yang berguna

sebagai meminimkan cahaya yang masuk ke mata kita karena cahayanya sangat

silau, bisa membuat mata kita lelah. /emudian mesin las dinyalakan dengan arus

A6 !mpere. /emudian penjepit elektroda (sebagai kutub positif) menjepit

elektroda.


12/24

material ini setelah dilas menjadi berkurang. =asil lasan yang sempurna dan ideal

itu seharusnya material hasil lasan tersebut memiliki tensile strength yang sama

seperti sebelumnya (F A6 &Pa) dan pada saat diuji tarik, material lasan tidak

patah di daerah hasil las tersebut. =asil tensile strength-nya juga tidak sesuai bisa

juga dikarenakan adanya cacat pada hasil lasan.


13/24

Pertan)aan Setela" Praktikum

'. !pa yang menyebabkan hasil lasan dapat retak


14/24

terjadi sebaliknya. :aerah di bawah logam las akan mengalami tegangan tarik

dan yang di bwahnya mengalami tegangan tekan. enomena ini disebut

dengan fenomena shrinkage. 7ara mencegahnya ialah dengan memilih teknik

pengelasan yang tepat sesuai materialnya, dan tegangan ini dapat dikurangi

dan dihilangkan dengan Post eld =eat *reatment setelah pengelasan.

7ara pencegahan yang lainnya +

7ara Penjelasan /euntungan /erugian

Penempaan ogam lasan dan daerah

sekitarnya ditempa atau

dipukul selama atau setelah

pengelasan

Dapat digunakan

pada logam-logam

ulet. Butir logam

dapat menjadi

halus.

Tidak dapat

digunakan pada

logam-logam

getas

Peregangan Sambungan ditarik

sampai terjadi

perubahan bentuk

plastik.

#angat baik untuk bejana

bentuk bola. /arena

geometrinya maka

tegangan yang

diperlukan dapat dihitung

dengan teliti.

Pelaksanaannya dapat

*idak dapat

digunakan pada

bentuk-bentuk yang

rumit

a(b)GAMBAR 1 Kondisi Tegangan pada Pelat Selama Pengelasan. (a) Kondisiselama pemanasan. (b) Kondisi selama pendinginan (Sumber: Suratman,o!him " #er$ Sona%an, Pengantar Untuk Memahami ProsesPengelasan Logam, Bandung: Penerbit &l'abeta, *, h. *+.)


15/24

dilakukan dengan

tekanan hidrostatis

Getaran Pada konstruksi diberikan

getaran yang dapat

memberikan resonansi

frekuensi rendah. /arena

getaran ini akan terjadi pada

perubahan bentuk plastic

setempat

Pelaksanaanya sederhana *idak dapat

digunakan pada

konstruksi besar

dengan pelat-pelat

tebal karena

jasilnya tidak

merata.!nil asabn dari jenis baja

'erit dipanaskan sampai

+ atau dan

$ang dari jenis &ustenit

sampai /. Setelah

ditahan beberapa %aktu

pada suhu ini kemudian

didinginkan pelan-pelan.

/eberhasilannya tinggi *idak dapat

digunakan pada

konstruksi besar

dan sukar untuk

dilaksanakn di

lapangan

!nil suhu

tinggi

asan dari jenis baja

konstruksiumum

dipanaskan sampai

/ atau /0.

Setelah ditahan

beberapa lama pada

suhu ini kemudian

didinginkan pelan-pelan

#eluruh tegangan sisa

dapat dibebaskan

:iperlukan

pemanasan yang

merata dan harus

dijaga agar tidak

terjadi perubahan

bentuk

Pembebasan

tegangan

dengan suhu

rendah

Kedua permukaan

daerah lasan selebar +

sampai 12 mm

dipanaskan sampai

10 atau , $ang

diikuti pendinginan

2aik untuk konstruksi-

konstruksi besar

Pengurangannya

terhadap tegangan

sisa rendah


16/24

dengan air

. eat input pada pengelasan busur (arc welding ) dinyatakan sebagai I E C.

?. t, jelaskan perbedaan pembangkitan panas pada arc welding dan

resistance welding.

Pada arc welding , pembangkitan panas dilakukan sebagai akibat pemberian

arus dan Joltase yang tepat untuk mencairkan elektroda, perbedaannya dengan

pada resistance welding adalah pada resistance welding dilakukan perancangan

sedemikian sehingga tahanan terbesar terletak di daerah yang diharapkan

mencair dan biasanya tidak menggunakan filler metal .

4. Pengujian-pengujian apa saja yang dapat dilakukan untuk mengetahui

kualitas lasan

a. Pengujian merusak (:estructiJe test)

- Pengujian mekanik berupa uji tarik, uji bending, uji keras, uji shear

- &etlaografi

- !nalisis kimia

b. Pengujian tidak merusak (Non-:estructiJe test)- $ji Pengamatan - $ji serbuk magnet ( deteksi cacat)

- $ji ultrasonik - $ji cairan penembus

- $ji radiografi (dengan sinar 0 atau sinar gamma)

5. !pa yang dimaksud dengan retak dan dingin dan apa yang menyebabkan

retak dingin

"etak dingin ini terjadi pada temperatur rendah yakni di bawah temperatur

martensit start (&s) yang besarnya kira kira '5667.

Penyebab retak dingin +

- !danya difusi gas hydrogen dalam jumlah besar

:ifusi ini terjadi baik ketika pembekuan maupun hingga 4B- A jam

setelah pengelasan berakhir (delay cracking). :ifusi ini sangat mungkin

terjadi /arena ukuran hydrogen yang kecil sehingga difusiJitasnya tinggi

- #truktur mrtensit di logam las atau =!>


17/24

Pembentukan fasa martensit yang bersifat keras dan getas dapat terbentuk

pada daerah hasil lasan akibat kandungan karbon yang tinggi atau laju

pendinginan yang relatif cepat. !danya martensite mempermudah

terjadinya retak

- *egangan sisa

!danya tegangan sisa memperkeras dan meningkatkan resiko

pembentukan dan penjalaran crack


18/24

Tuga* Setela" Praktikum

'. #usunlah metoda untuk memperkirakan lebar daerah =!> pada

pengelasan baja karbon mediumH

&enurut saya, memperkirakan lebar daerah =!> bisa dilakukan dengan

cara.

Kang pertama adalah dengan memperkirakan batas daerah =!> tersebut dari

dua sisi melintangnya, kiri kanan dengan melihat mikrostrukturnya. 2isa dilihatdari berubahnya butir ekuiaksial ke butir yang mengalami grain growth

(pembesaran diameter butir). :i daerah perubahannya itulah adalah batas =!>.

Kang kedua adalah dengan menguji kekerasan pada daerah melintangnya.

Perbedaan kekerasan akan terbukti jelas. &isalkan lakukan uji keras &icro

Cickers untuk setiap jarak tertentu dari bagian tengah daerah las. /emudian plot

kurJa kekerasan terhadap jarak dari bagian tengah daerah las. 2ila ditemukan

Jariasi perubahan nilai kekerasan yang ekstrim untuk suatu rentang jarak, maka

rentang jarak itulah lebar daerah =!>. Gambar bisa dilihat di halaman

selanjutnya.

. :ari hasil pengujian kekerasan pada daerah lasan, =!>, dan logam induk,

buatlah kurJanya dan tarik kesimpulan dari kurJa tersebutH


19/24

Pengujian kekerasan tidak dilakukan, sehingga pertanyaan ini tidak bisa

dijawab.

BAB

/ESIMPULAN DAN SARAN

/esimpulan

'. &acam-macam metode pengelasan


20/24

Tuga* Tam'a"an

'. !pakah keramik dan polimer bisa dilas :engan metode apa

2isa. /eramik bisa dilas. #alah satunya adalah dengan metode Pengelasan Proses

/eramik untuk tungku kaca. Polimer juga bisa dilas. &etode yang dipakai untuk

pengelasan polimer ada banyak, diantaramya las gas panas, pengelasan reehand,

pengelasan ;kstrusi, las titik (menghubungi las), pengelasan pelat =ot, pengelasan

frekuensi tinggi, las ultrasoniklas gesek, las putar, aser las, pengelasan pelarut,

pengelasan batang. Kang terbaru ada juga mengelas molekul menggunakan radiasi

nuklir.

. &acam-macam butt joint khususnya


21/24

. &engapa gas welding masih digunakan

/arena memang gas welding ini masih banyak digunakan di dunia ini dan

memiliki kelebiha-kelebihan tersendiri. &isalnya saja pengelasan dalam air bisa

dilakukan dengan metode gas welding ini (o0y-fuel welding and cutting).


22/24

BAB II

LAMPIRAN

Rangkuman Setela" Praktikum

'. !pa yang dimaksud dengan pengelsan

Pengelasan (elding) adalah salah satu teknik penyambungan logam dengan cara

mencairkan sebagian logam induk dan logam pengisi dengan atau tanpa tekanan

dan dengan atau tanpa logam tambahan dan menghasilkan sambungan yang

kontinu.

. #ebutkan macam-macam sambungan las (


23/24

• Resistance Welding

•Proses khususunik.

4. Perbedaan #oldering dan 2ra3ing

*erdapat di 2!2 ?? *;L"? :!#!"

5. /egunaan elektroda pada proses pengelasan #&!

/arena elektroda pada pengelasan #&! dibungkus oleh fluks maka fungsi fluks

juga dimasukkan sebagai fungsi elektroda. ungsi elektroda +

•

&embentuk lingkungan pelindung,

• &embentuk terak dengan sifat tertentu.

• &emungkinkan pengelasan atas kepala dan tegak lurus.

• &enstabilkan busur.

• &enambah unsur paduan pada logam induk.

• &emurnikan logam secara metalurgi.

• &engurangi cipratan logam pengisi.

• &eningkatkan efisiensi pengendapan.

• &enghilangkan oksida dan ketidakmurnian.

• &empengaruhi kedalamam penetrasi busur.

• &empengaruhi bentuk manik.

• &emperlambat kecepatan pendinginan sambungan las.

• &enambah lapisan logam las yang berasal dari serbuk logam dalam

lapisan pelindung.

• #umber panas dan penghantar panas

• iller metal


24/24

BAB I

DA0TAR PUSTA/A

'. #uratman, "ochim 1 =ery #onawan. 664. #engantar Untuk $emahami

#roses #engelasan %ogam. 2andung + Penerbit !lfabeta.

. iryosumarto, =arsono 1 *oshie Lkumura. '9B5. &eknik #engelasan

%ogam.

Documents

Welding Experiment