DEDI DOLOKSARIBU " WELD "
........................... Hidup Itu Sangat Berarti.....................................
Jumat, 31 Mei 2019
Rabu, 23 Januari 2013
Pengelasan Baja Stainlees Steel
Pengelasan Baja Stainless Steel
SS 430 (16-18% Cr) dan 407 (10-12% Cr)
Masalah yang dapat terjadi :
- Pengkasaran butir dan ketangguhan HAZ rendah karena laju difusi Fe tinggi
sehingga menyebabkan HI rendah
- Kemungkinan terbentuk martensit dari austenit (keras dan getas)
- Sensitasi : pembentukan endapan karbida atau nitrida akibat proses pemanasan
b. Austenitik(Ni>7%)
Paling mudah dilas dan yang paling umum dipakai SS304, cacat yang mungkin
terjadi adalah solidification cracking, weld decay, liquation cracking.
c. Ferritik-Austenitik (duplex)
Terdiri dari dua fasa yaitu ferrit dan austenit. Perbandingan fasa idealnya
50:50.
Masalah yang dapat terjadi :
- Low arc energy menyebabkan kandungan ferrit meningkat sedang sebaliknya akan
terbentuk fasa sigma.
- Sulit mendapat austenit 50% sehingga perlu ditambahkan nickel (over matching).
- Kemungkinan pertumbuhan butir (grain growth) dari full-ferrit pada HAZ
menyebabkan ketangguhan menurun, sehingga masukan panas perlu dikontrol.
d. Martensitik (Hi Carbon)
- Martensitik SS (AISI 400/UNS S 40000 series) paling sulit dilas
- Aplikasinya adalah untuk material tahan aus
- Masalah yang sering muncul adalah retak las yang dapat dihindari dengan
melakukan preheating.
SS mudah di las dengan berbagai metode. Struktur dan sifat yang terbentuk dari
hasil pengelasan sangat tergantung kepada komposisi kimia hasil lasan. SS dapat
dilas dengan metode SMAW, GTAW dan SAW. SS dapat dilas dengan baja karbon ( welding dissimilar metal ) dengan menggunakan filler 309 L yang menghasilkan dilusi 25%.
Weldability dari baja tahan karat adalah baja tahan karat mudah dilas dalam
berbagai metode. Struktur serta sifat yang terbentuk dari hasil pengelasan sangat bergantung kepada komposisi kimia hasil lasan. Jenis struktur ditentukan dari Diagram Schaefler dan De Long.
Urutan tertinggi hingga terendah dalam hal kemampulasannya :
a. Austenitik SS
b. Duplex SS
c. Ferritik SS
d. Martensitik SS
Mekanisme terjadinya Weld Decay.
Weld decay merupakan korosi intergranular yang terjadi pada daerah HAZ. Pada baja tahan karat austenitik yang mengalami pemanasan untuk waktu yang cukup lama dalam temperatur antara 550° - 580° C. Pada rentang temperatur tersebut endapan karbida Cr23C6 pada batas butir yang mengakibatkan terciptanya zona miskin akan Cr pada kedua sisi batas butir.
Cara pencegahannya :
- Menggunakan elektroda Ti jenis 321
- Penghilangan endapan karbida dengan solution treatment pada 1050°C diikuti
dengan pendinginan cepat
- Menggunakan “L” grades
Mekanisme terjadinya Solidification cracking
Solidification cracking terjadi jika logam las membeku sebagai fasa tunggal
gamma (γ), yaitu jika Crek/Niek < 1,5. Jenis cacat ini dapat dihindari dengan
menciptakan 5-10% δ-ferrite pada logam las melalui pemilihan kawat las yang
tepat.
Terjadinya retak tersebut tergantung pada :
- Geometri sambungan dan rigiditasnya yang menentukan derajat restraint sebagai
faktor penentu level tegangan yang ditimbulkan
- Rentang temperatur rapuh material
- Komposisi kimia baja
Cara pencegahannya :
Memastikan SS yang dilas tidak mengandung pengotor serta menggunakan fluks saat
mengelas untuk melindungi SS dari impurities.
Problem umum terjadi pada pengelasan baja tahan karat feritik.
- Perkembangan butir terjadi sangat cepat pada daerah HAZ yang dikarenakan kecepatan
difusi Fe pada struktur BCC yang tinggi. Mengatasinya dengan memberikan masukan
panas yang rendah
- Kemungkinan terbentuknya martensit. Posisi batas gamma + alpha sangat dipengaruhi
oleh interstisi C dan N yang merupakan unsur penstabil austenit. Jika komposisi
baja sedemikian rupa hingga pada waktu pemanasan memasuki daerah gamma loop, maka
akan terbentuk fasa austenit dan membentuk martensit sewaktu pendinginan
- Sensitasi atau embrittlement, jika baja tahan karat feritik mengalami pemanasan
hingga >950°C, maka akan mengakibatkan adanya pelarutan karbida dan atau karbida
yang membentuk endapan pada pendinginan.
Problem yang umumnya terjadi pada pengelasan baja tahan karat duplex adalah
- Pada logam las, jika dilas tanpa kawat las maka kandungan austenit pada logam las
akan berkurang jauh di bawah 50%, dan jumlah yang tepat tergantung pada kecepatan
pendinginan. Umumnya pada pengelasan baja jenis ini digunakan kawat las dengan
kadar nikel yang tinggi sehingga kesetaraan Ni meningkat dan jumlah austenit dapat
dibuat seimbang dengan ferrit.
- Pada daerah HAZ. Pada temperatur tinggi akan terbentuk seluruhnya ferrit dan
terjadi pertumbuhan butir. Pada pendinginan akan terbentuk fasa austenit pada
batas butir. Ketangguhan pada daerah HAZ sangat rendah, oleh karena itu untuk
mengatasinya diberikan masukan panas yang terkontrol.
Problem yang umumnya terjadi pada pengelasan baja tahan karat martensit
- Retak las akibat terbentuknya struktur yang keras dan rapuh(martensit) di HAZ.
Preheating dan interpass temperature yang tergantung dari kadar karbonnya, yakni
antara 100-320°C atau yang direkomendasikan untuk mencegah terjadinya retak las.
- Post Weld Heat Treatment (PWHT) diperlukan untuk meningkatkan sifat mekanis dan
mengurangi tegangan sisa. Untuk sambungan yang kompleks PWHT dilakukan sesaat
setelah pengelasan selesai yaitu pada saat mencapai temperatur martensite start
(130-150°C).
- Kandungan hidrogen harus rendah dan pakai austenitic filler metal.
Proses finishing yang dilakukan pada pengelasan baja tahan karat austenitik
- Proses pickling : dengan larutan asam atau pasta untuk mencegah / menghilangkan
kontaminasi besi oksida, untuk menghilangkan tanda terbakar (heat tint) maupun
scale yang terbentuk akibat pemanasan pada temperatur tinggi.
- Proses pasivasi : untuk menghilangkan tanda terbakar dan menghilangkan besi pada
permukaan SS agar tidak terjadi korosi pitting. Degreasing merupakan proses
penghilangan lemak, minyak, oli dll dari permukaan stainless steel. Jika proses
degreasing tidak dilakukan maka akan menimbulkan korosi pada daerah las (misalnya
Stress Corrosion Cracking karena adanya tegangan yang diakibatkan oleh adanya
tegangan yang ditimbulkan oleh karbon yang terkandung dalam minyak)Bila tidak
dilakukan maka akan terjadi korosi
Untuk melakukan pengelasan beda logam antara baja karbon dengan baja tahan austenitik maka digunakan proses pengelasan SMAW dengan arus sebesar 60 amper. Masukan panas dijaga rendah untuk menghindari crack atau embrittlement. Elektroda yang dapat digunakan antara lain (tergantung jenis baja) E 304 and R 990. (Widia Setiawan , Nugroho Santos. Pengelasan Dissimilar Metal Baja Karbon Rendah ST 37 dan Baja Austenitik SUS 304 (Tahan Karat)Pada Pengelasan SMAW Terhadap Sifat Mekanik)
Penggunaan kawat las akan berpengaruh terhadap besarnya daerah dilusi, dilusi
ialah perbandingan daerah base metal yang berfusi dibagi dengan seluruh
daerah kampuh las
syarat-syarat dalam mengelas dissimilar metal agar dicapai struktur mikro dan
kekuatan yang baik antara lain:
- Pemilihan Jenis filler elektroda yang tepat: analisis diagram Schaffler
menunjukkan bahwa penggunaan elektroda jenis E 308 sudah memenuhi syarat untuk
menyambung bahan dissimilar metal antara baja stainless SUS 304 dengan baja karbon
rendah.
- Heat input yang tepat : Masukan panas dijaga rendah untuk menghindari crack atau
embrittlement
Dilusi pada dissimilar metal adalah perbandingan daerah base metal yang berfusi dibagi dengan seluruh daerah kampuh las.
13.21
| Author:
Peraba
a. FerritikSS 430 (16-18% Cr) dan 407 (10-12% Cr)
Masalah yang dapat terjadi :
- Pengkasaran butir dan ketangguhan HAZ rendah karena laju difusi Fe tinggi
sehingga menyebabkan HI rendah
- Kemungkinan terbentuk martensit dari austenit (keras dan getas)
- Sensitasi : pembentukan endapan karbida atau nitrida akibat proses pemanasan
b. Austenitik(Ni>7%)
Paling mudah dilas dan yang paling umum dipakai SS304, cacat yang mungkin
terjadi adalah solidification cracking, weld decay, liquation cracking.
c. Ferritik-Austenitik (duplex)
Terdiri dari dua fasa yaitu ferrit dan austenit. Perbandingan fasa idealnya
50:50.
Masalah yang dapat terjadi :
- Low arc energy menyebabkan kandungan ferrit meningkat sedang sebaliknya akan
terbentuk fasa sigma.
- Sulit mendapat austenit 50% sehingga perlu ditambahkan nickel (over matching).
- Kemungkinan pertumbuhan butir (grain growth) dari full-ferrit pada HAZ
menyebabkan ketangguhan menurun, sehingga masukan panas perlu dikontrol.
d. Martensitik (Hi Carbon)
- Martensitik SS (AISI 400/UNS S 40000 series) paling sulit dilas
- Aplikasinya adalah untuk material tahan aus
- Masalah yang sering muncul adalah retak las yang dapat dihindari dengan
melakukan preheating.
SS mudah di las dengan berbagai metode. Struktur dan sifat yang terbentuk dari
hasil pengelasan sangat tergantung kepada komposisi kimia hasil lasan. SS dapat
dilas dengan metode SMAW, GTAW dan SAW. SS dapat dilas dengan baja karbon ( welding dissimilar metal ) dengan menggunakan filler 309 L yang menghasilkan dilusi 25%.
Weldability dari baja tahan karat adalah baja tahan karat mudah dilas dalam
berbagai metode. Struktur serta sifat yang terbentuk dari hasil pengelasan sangat bergantung kepada komposisi kimia hasil lasan. Jenis struktur ditentukan dari Diagram Schaefler dan De Long.
Urutan tertinggi hingga terendah dalam hal kemampulasannya :
a. Austenitik SS
b. Duplex SS
c. Ferritik SS
d. Martensitik SS
Mekanisme terjadinya Weld Decay.
Weld decay merupakan korosi intergranular yang terjadi pada daerah HAZ. Pada baja tahan karat austenitik yang mengalami pemanasan untuk waktu yang cukup lama dalam temperatur antara 550° - 580° C. Pada rentang temperatur tersebut endapan karbida Cr23C6 pada batas butir yang mengakibatkan terciptanya zona miskin akan Cr pada kedua sisi batas butir.
Cara pencegahannya :
- Menggunakan elektroda Ti jenis 321
- Penghilangan endapan karbida dengan solution treatment pada 1050°C diikuti
dengan pendinginan cepat
- Menggunakan “L” grades
Mekanisme terjadinya Solidification cracking
Solidification cracking terjadi jika logam las membeku sebagai fasa tunggal
gamma (γ), yaitu jika Crek/Niek < 1,5. Jenis cacat ini dapat dihindari dengan
menciptakan 5-10% δ-ferrite pada logam las melalui pemilihan kawat las yang
tepat.
Terjadinya retak tersebut tergantung pada :
- Geometri sambungan dan rigiditasnya yang menentukan derajat restraint sebagai
faktor penentu level tegangan yang ditimbulkan
- Rentang temperatur rapuh material
- Komposisi kimia baja
Cara pencegahannya :
Memastikan SS yang dilas tidak mengandung pengotor serta menggunakan fluks saat
mengelas untuk melindungi SS dari impurities.
Problem umum terjadi pada pengelasan baja tahan karat feritik.
- Perkembangan butir terjadi sangat cepat pada daerah HAZ yang dikarenakan kecepatan
difusi Fe pada struktur BCC yang tinggi. Mengatasinya dengan memberikan masukan
panas yang rendah
- Kemungkinan terbentuknya martensit. Posisi batas gamma + alpha sangat dipengaruhi
oleh interstisi C dan N yang merupakan unsur penstabil austenit. Jika komposisi
baja sedemikian rupa hingga pada waktu pemanasan memasuki daerah gamma loop, maka
akan terbentuk fasa austenit dan membentuk martensit sewaktu pendinginan
- Sensitasi atau embrittlement, jika baja tahan karat feritik mengalami pemanasan
hingga >950°C, maka akan mengakibatkan adanya pelarutan karbida dan atau karbida
yang membentuk endapan pada pendinginan.
Problem yang umumnya terjadi pada pengelasan baja tahan karat duplex adalah
- Pada logam las, jika dilas tanpa kawat las maka kandungan austenit pada logam las
akan berkurang jauh di bawah 50%, dan jumlah yang tepat tergantung pada kecepatan
pendinginan. Umumnya pada pengelasan baja jenis ini digunakan kawat las dengan
kadar nikel yang tinggi sehingga kesetaraan Ni meningkat dan jumlah austenit dapat
dibuat seimbang dengan ferrit.
- Pada daerah HAZ. Pada temperatur tinggi akan terbentuk seluruhnya ferrit dan
terjadi pertumbuhan butir. Pada pendinginan akan terbentuk fasa austenit pada
batas butir. Ketangguhan pada daerah HAZ sangat rendah, oleh karena itu untuk
mengatasinya diberikan masukan panas yang terkontrol.
Problem yang umumnya terjadi pada pengelasan baja tahan karat martensit
- Retak las akibat terbentuknya struktur yang keras dan rapuh(martensit) di HAZ.
Preheating dan interpass temperature yang tergantung dari kadar karbonnya, yakni
antara 100-320°C atau yang direkomendasikan untuk mencegah terjadinya retak las.
- Post Weld Heat Treatment (PWHT) diperlukan untuk meningkatkan sifat mekanis dan
mengurangi tegangan sisa. Untuk sambungan yang kompleks PWHT dilakukan sesaat
setelah pengelasan selesai yaitu pada saat mencapai temperatur martensite start
(130-150°C).
- Kandungan hidrogen harus rendah dan pakai austenitic filler metal.
Proses finishing yang dilakukan pada pengelasan baja tahan karat austenitik
- Proses pickling : dengan larutan asam atau pasta untuk mencegah / menghilangkan
kontaminasi besi oksida, untuk menghilangkan tanda terbakar (heat tint) maupun
scale yang terbentuk akibat pemanasan pada temperatur tinggi.
- Proses pasivasi : untuk menghilangkan tanda terbakar dan menghilangkan besi pada
permukaan SS agar tidak terjadi korosi pitting. Degreasing merupakan proses
penghilangan lemak, minyak, oli dll dari permukaan stainless steel. Jika proses
degreasing tidak dilakukan maka akan menimbulkan korosi pada daerah las (misalnya
Stress Corrosion Cracking karena adanya tegangan yang diakibatkan oleh adanya
tegangan yang ditimbulkan oleh karbon yang terkandung dalam minyak)Bila tidak
dilakukan maka akan terjadi korosi
Untuk melakukan pengelasan beda logam antara baja karbon dengan baja tahan austenitik maka digunakan proses pengelasan SMAW dengan arus sebesar 60 amper. Masukan panas dijaga rendah untuk menghindari crack atau embrittlement. Elektroda yang dapat digunakan antara lain (tergantung jenis baja) E 304 and R 990. (Widia Setiawan , Nugroho Santos. Pengelasan Dissimilar Metal Baja Karbon Rendah ST 37 dan Baja Austenitik SUS 304 (Tahan Karat)Pada Pengelasan SMAW Terhadap Sifat Mekanik)
Penggunaan kawat las akan berpengaruh terhadap besarnya daerah dilusi, dilusi
ialah perbandingan daerah base metal yang berfusi dibagi dengan seluruh
daerah kampuh las
syarat-syarat dalam mengelas dissimilar metal agar dicapai struktur mikro dan
kekuatan yang baik antara lain:
- Pemilihan Jenis filler elektroda yang tepat: analisis diagram Schaffler
menunjukkan bahwa penggunaan elektroda jenis E 308 sudah memenuhi syarat untuk
menyambung bahan dissimilar metal antara baja stainless SUS 304 dengan baja karbon
rendah.
- Heat input yang tepat : Masukan panas dijaga rendah untuk menghindari crack atau
embrittlement
Dilusi pada dissimilar metal adalah perbandingan daerah base metal yang berfusi dibagi dengan seluruh daerah kampuh las.
PERMASALAHAN PADA PENGELASAN
Proses
pengelasan pada hakekatnya adalah proses penyambungan yang memanfaatkan
fenomena metalurgi. Karena itu permasalahan yang muncul di daerah
sambungan adalah sebagai akibat dari fenomena tersebut. Permasalahan
yang muncul dari fenomena metalurgi pada saat mengelas baja adalah
timbulnya martensit yang diiringi dengan fissure sedangkan pada besi cor
kelabu adalah timbulnya besi cor putih dan martensit.
PENDAHULUANProses pengelasan yang melibatkan adanya pencairan di daerah sambungan, secara metalurgis akan menghasilkan tiga daerah seperti terlihat pada gambar berikut:
Pada daerah logam las (daerah 1) :
Terjadi proses pembekuan dari logam las (weld metal) atau logam pengsisi (filler metal). Fenomena pembekuan akan memunculkan struktur dendritik yang kasar diiringi dengan timbulnya segregasi sebagai akibat adanya laju pendinginan yang relatif cepat. Adanya pengkasaran ukuran butir dan segregasi di daerah logam las akan menurunkan sifat mekanik. Penurunan sifat mekanik yang terjadi jangan sampai melampaui sifat mekanik logam induk. Karena itu berdasarkan hal tsb dan mengingat menurut standar bagian logam las tidak diperkenankan untuk gagal, maka untuk mengkompensasi penurunan tsb dipilih kualitas mekanik logam las minimal 15% lebih tinggi dari sifat logam induk. Disamping itu pada saat logam las membeku (bertransformasi fasa) senantiasa diiringi dengan perubahan volume (dalam hal ini menyusut). Perubahan volume yang mengiringi transformasi fasa merupakan cikal bakal timbulnya destorsi pada sambungan las bahkan menjadi cikal bakal timbulnya retak (crack) baik retak yang timbul dengan segera maupun retak yang timbul berikutnya (delay crack) baik di logam las (1) maupun di daerah yang dipengaruhi panas (3)
Terjadi proses pembekuan dari logam las (weld metal) atau logam pengsisi (filler metal). Fenomena pembekuan akan memunculkan struktur dendritik yang kasar diiringi dengan timbulnya segregasi sebagai akibat adanya laju pendinginan yang relatif cepat. Adanya pengkasaran ukuran butir dan segregasi di daerah logam las akan menurunkan sifat mekanik. Penurunan sifat mekanik yang terjadi jangan sampai melampaui sifat mekanik logam induk. Karena itu berdasarkan hal tsb dan mengingat menurut standar bagian logam las tidak diperkenankan untuk gagal, maka untuk mengkompensasi penurunan tsb dipilih kualitas mekanik logam las minimal 15% lebih tinggi dari sifat logam induk. Disamping itu pada saat logam las membeku (bertransformasi fasa) senantiasa diiringi dengan perubahan volume (dalam hal ini menyusut). Perubahan volume yang mengiringi transformasi fasa merupakan cikal bakal timbulnya destorsi pada sambungan las bahkan menjadi cikal bakal timbulnya retak (crack) baik retak yang timbul dengan segera maupun retak yang timbul berikutnya (delay crack) baik di logam las (1) maupun di daerah yang dipengaruhi panas (3)
Pada daerah 2 (daerah Fusi, yang kadang-kadang disebut juga sebagai dilusi) :
Terjadi pencampuran antara logam las dan logam induk. Pada prinsipnya di daerah ini terjadi proses pemaduan. Secara umum hasil dari suatu proses pemaduan dapat menghasilkan larutan padat, senyawa atau campuran antara larutan padat dan senyawa yang akan memberikan perbedaan terhadap sifat mekanik yang dimilikinya. Dalam praktek, keberadaan senyawa intermetalik yang getas sangat tidak diinginkan apabila terbentuk di batas butir namun akan berperan sangat penting dalam meningkatkan kekuatan logam apabila senyawa tsb muncul sebagai bagian dari fasa eutektik atau tersebar merata dalam bentuk partikel halus.
Terjadi pencampuran antara logam las dan logam induk. Pada prinsipnya di daerah ini terjadi proses pemaduan. Secara umum hasil dari suatu proses pemaduan dapat menghasilkan larutan padat, senyawa atau campuran antara larutan padat dan senyawa yang akan memberikan perbedaan terhadap sifat mekanik yang dimilikinya. Dalam praktek, keberadaan senyawa intermetalik yang getas sangat tidak diinginkan apabila terbentuk di batas butir namun akan berperan sangat penting dalam meningkatkan kekuatan logam apabila senyawa tsb muncul sebagai bagian dari fasa eutektik atau tersebar merata dalam bentuk partikel halus.
Pada daerah 3 (daerah yang dipengaruhi panas) :
Akan terjadi kombinasi antara pembentukan butir-butir yang kasar sebagai akibat terekpos pada suhu tinggi dengan timbulnya transformasi fasa, dari fasa padat ke fasa padat yang lain. Menurut Hall-Petch, pengkasaran butir akan menyebabkan kekuatan logam menurun sedangkan transformasi fasa yang terjadi di daerah tersebut juga akan diiringi dengan perubahan volume. fenomena metalurgi yang terjadi di daerah 3 menjadi sangat kompleks dengan adanya temperatur gradien. Secara umum di daerah ini terjadi proses perlakuan panas dengan segala macam aspek yang mempengaruhinya seperti tinggi dan lamanya temperatur pemanasan, laju pendinginan, termasuk ada atau tidaknya pre heat dan post heat dan jenis fasa yang akan dihasilkannya.
Akan terjadi kombinasi antara pembentukan butir-butir yang kasar sebagai akibat terekpos pada suhu tinggi dengan timbulnya transformasi fasa, dari fasa padat ke fasa padat yang lain. Menurut Hall-Petch, pengkasaran butir akan menyebabkan kekuatan logam menurun sedangkan transformasi fasa yang terjadi di daerah tersebut juga akan diiringi dengan perubahan volume. fenomena metalurgi yang terjadi di daerah 3 menjadi sangat kompleks dengan adanya temperatur gradien. Secara umum di daerah ini terjadi proses perlakuan panas dengan segala macam aspek yang mempengaruhinya seperti tinggi dan lamanya temperatur pemanasan, laju pendinginan, termasuk ada atau tidaknya pre heat dan post heat dan jenis fasa yang akan dihasilkannya.
Perlu digarisbawahi bahwa ketiga daerah
tersebut akan selalu muncul pada saat menerapkan proses pengelasan yang
melibatkan adanya proses pencairan, baik pada saat mengelas logam yang
sama (similar metal welding) maupun pada saat mengelas dua logam yang
berbeda (dissimilar metal welding). Khusus pada saat mengelas dua jenis
logam yang berbeda, aspek lain diluar fenomena metalurgi yang perlu
dipertimbangkan adalah :
1. Apakah perbedaan koefisien muai akan ber-pengaruh terhadap umur sambungan ?
2. Apakah korosi galvanik akan menjadi masalah ?
2. Apakah korosi galvanik akan menjadi masalah ?
Pada beberapa jenis baja paduan dan besi
cor,keseluruhan aspek tsb diatas merupakan hal-hal yang patut menjadi
perhatian yang cermat dan akurat agar hasil pengelasan yang dilakukan
dapat menghasilkan sambungan yang baik dan memenuhi persyaratan yang
sudah ditetapkan dalam WPS.
BEBERAPA CONTOH KASUS
Untuk menganalisis fenomena metalurgi seperti diuraikan diatas dapat dilihat pada contoh-contoh pengelasan berikut :
Mengelas baja Cr-Mo dengan baja tahan karat austenitik Pada industri petrokimia seringkali dijumpai baja CrMo, baik dari tipe ASTM A387 grade 11 (F11) maupun F12 (dissimilar) ; disambungkan dengan baja tahan karat austenitik atau baja F11 disambungkan dengan baja F11 (similar).
Untuk menganalisis fenomena metalurgi seperti diuraikan diatas dapat dilihat pada contoh-contoh pengelasan berikut :
Mengelas baja Cr-Mo dengan baja tahan karat austenitik Pada industri petrokimia seringkali dijumpai baja CrMo, baik dari tipe ASTM A387 grade 11 (F11) maupun F12 (dissimilar) ; disambungkan dengan baja tahan karat austenitik atau baja F11 disambungkan dengan baja F11 (similar).
Lazimnya pada kedua pengelasan tersebut
seringkali menggunakan logam pengisi dari jenis baja tahan karat
austenitik atau dari jenis paduan Ni-Cr-Fe seperti paduan Incoloy 825
atau paduan Inconel 625. Dari tabel 1 dapat dilihat komposisi baja F11,
baja tahan karat austenitik SAE 304L, Incoloy 825 dan Inconel 625
sebagai berikut :
Jadi apabila F11 disambungkan dengan SAE
304L ,misalnya menggunakan logam pengisi juga SAE 304L, maka di daerah
Fusi di sisi F11 akan terjadi dilusi antara logam induk (F11) dengan
logam pengisi (SAE 304L). Untuk membantu menganalisis apakah pemilihan
logam las dari jenis baja tahan karat SAE 304L sudah tepat dan jenis
fasa apa yang akan terjadi di daerah fusi di sisi F11 dapat digunakan
diagram Schaeffler yang sudah dimodifikasi oleh Schneider seperti
terlihat pada gambar 2
Dengan
memperhitungkan %Ni.eq dan %Cr.eq dari kombinasi komposisi yang akan
terjadi di daerah fusi dan menerapkannya pada diagram Schaeffler, tampak
bahwa kombinasi komposisi F11 dan SAE 304L jatuh di daerah austenit.
Jika hal seperti ini yang terjadi, maka pemilihan jenis logam las maupun
logam pengisi sudah tepat. Yang harus dihindari adalah apabila
kombinasi komposisi menghasilkan fasa Martensit. Keberadaan fasa
martensit seringkali dikaitkan dengan masalah kegetasannya. Namun yang
paling berbahaya dari keberadaan martensit adalah bahwa embentukannya
kadang-kadang diikuti dengan munculnya retak rambut (fissure) yang
seringkali sulit dideteksi dengan peralatan ultrasonic. Kalaupun
terdeteksi seringkali dinyatakan sebagai minor defect.
Analisis berikutnya adalah fenomena yang
terjadi di daerah HAZ terutama di daerah interface antara logam induk
dengan logam cair. Jika Ni berdifusi, maka akibat adanya gradien kadar
Ni maka kombinasi komposisi di daerah tersebut akan menghasilkan
martensit. Untuk mengatasi hal tsb maka dilakukan proses pre heat yang
besarnya harus diatas temperatur Ms dari kombinasi komposisi yang
menghasilkan martensit. Kemungkinan timbulnya retak yang tertunda (delay
crack), dapat juga di"ramal"kan dengan memperhitungkan suatu harga
faktor yang dibuat oleh Miyano dalam bentuk persamaan sebagai berikut :
Miyano mengatakan bahwa besarnya faktor
dari hasil perhitungan diatas kurang dari 200, maka tidak akan timbul
retak. Namun apabila harganya diatas 200, maka pada suatu saat akan
timbul retak. Patokannya adalah makin besar faktor tsb, kemunculan retak
semakin dekat.
Persamaan ini telah diadopsi oleh API pada bagian pembahasan tentang RBI (Risk Base Inspection) denga menyebut persamaan ini sebagai J-factor, namun harganya diubah bukan 200, melainkan 100.
Persamaan ini telah diadopsi oleh API pada bagian pembahasan tentang RBI (Risk Base Inspection) denga menyebut persamaan ini sebagai J-factor, namun harganya diubah bukan 200, melainkan 100.
WELDING MACHINE
Welding Machine adalah peralatan, yang digunakan untuk mengelas
atau gabungan dua logam atau paduan bersama-sama menggunakan komponen
logam lain sebagai pengisi. Biasanya struktur-kurang logam dan paduan
bersama menggunakan las mesin untuk memberi mereka bentuk yang diinginkan dan membuat mereka lebih kuat daripada mereka akan jika itu satu bagian.
Mesin
ini tersedia dalam berbagai ukuran sesuai utilitas mereka. Sebuah
mesin ukuran besar akan digunakan di pabrik dan mesin berguna tersedia
untuk tujuan domestik. Jenis mesin yang tersedia di pasar bervariasi
dari Arc welding mesin, Fusion-Mesin Las, Cutting Plasma mesin, Perlawanan mesin las, Solid State Welding mesin dan jenis kurang dikenal adalah Induksi dan mesin las Thyristorised.
Di antara semua jenis, Arc mesin ketik yang paling efisien dan efektif. Menurut jenis bahan yang digunakan untuk mengelas, mereka secara luas diklasifikasikan menjadi tiga kategori.
Yang paling umum adalah mekanisme Logam manual Arc. Alat ini tampak seperti tongkat, yang melakukan fungsi dari elektroda utama, dan ini tertutup oleh fluks yang mencegah dari oksidasi. Dengan bantuan listrik, elektroda
mencair sendiri terus menerus untuk pengelasan logam. Peralatan ini
umumnya digunakan untuk tugas-tugas kecil. Ini jenis mesin biasanya
digunakan dalam industri konstruksi, pemeliharaan dan perbaikan logam kecil, memotong dan membuat lubang dalam produk baja dan membangun kembali perlengkapan.
Bentuk kedua adalah Logam Gas Inert mekanisme yang adalah pembentukan seperti kumparan besar. Ini adalah satu bagian dari peralatan yang mencakup campuran gas argon atau helium atau keduanya bersama digunakan dengan elektroda dipanaskan untuk menyamarkan logam dari karat. Hal ini membuat tugas mudah dan cepat. Logam Gas Inert peralatan terutama digunakan dalam pembuatan kapal, pembangkit listrik, peralatan aerospace, industri otomotif, konstruksi jembatan dan kilang.
Jenis ketiga adalah Tungsten Inert Gas,
yang memiliki elektroda tunggal, dan bahan pelindung disediakan oleh
sumber daya lain. Elektroda tidak mencair keluar karena memiliki alat
tambahan untuk memberikan perlindungan. Jenis mekanisme yang digunakan
di pabrik-pabrik besar di mana tidak mungkin untuk menggunakan jenis
lain dari mesin las. Prinsipnya, Tungsten Inert Gas mesin yang
digunakan dalam pembangkit listrik, industri konstruksi, industri kedirgantaraan dan industri manufaktur untuk pengelasan lebih kuat dan khusus.
Selain dari ini, jenis lain dari mesin las yang tersedia di pasar adalah:
Karbon Arc, yang digunakan untuk baja paduan pengelasan dan pemotongan air jet.
Arc orbital atau Tube digunakan dalam casting, industri galangan kapal, otomotif dll
Plasma Arc digunakan untuk pengelasan instrumen bedah, industri makanan, susu industri dll
Arc Stud sebagian besar digunakan dalam fabrikasi dan permesinan.
Arc terendam ini terutama digunakan dalam pengelasan las industri dan pipa.
Setiap industri biasanya menggunakan kombinasi dari salah satu mesin di atas sesuai kebutuhan. Mesin las yang mudah digunakan, tetapi adalah bagian kompleks mesin dan karenanya harus dioperasikan di bawah bimbingan ahli.
Di antara semua jenis, Arc mesin ketik yang paling efisien dan efektif. Menurut jenis bahan yang digunakan untuk mengelas, mereka secara luas diklasifikasikan menjadi tiga kategori.
Bentuk kedua adalah Logam Gas Inert mekanisme yang adalah pembentukan seperti kumparan besar. Ini adalah satu bagian dari peralatan yang mencakup campuran gas argon atau helium atau keduanya bersama digunakan dengan elektroda dipanaskan untuk menyamarkan logam dari karat. Hal ini membuat tugas mudah dan cepat. Logam Gas Inert peralatan terutama digunakan dalam pembuatan kapal, pembangkit listrik, peralatan aerospace, industri otomotif, konstruksi jembatan dan kilang.
Selain dari ini, jenis lain dari mesin las yang tersedia di pasar adalah:
Karbon Arc, yang digunakan untuk baja paduan pengelasan dan pemotongan air jet.
Arc orbital atau Tube digunakan dalam casting, industri galangan kapal, otomotif dll
Plasma Arc digunakan untuk pengelasan instrumen bedah, industri makanan, susu industri dll
Arc Stud sebagian besar digunakan dalam fabrikasi dan permesinan.
Arc terendam ini terutama digunakan dalam pengelasan las industri dan pipa.
Setiap industri biasanya menggunakan kombinasi dari salah satu mesin di atas sesuai kebutuhan. Mesin las yang mudah digunakan, tetapi adalah bagian kompleks mesin dan karenanya harus dioperasikan di bawah bimbingan ahli.
PROCESS PENGELASAN
- Proses PengelasanPENDAHULUAN
Las
busur listrik atau umumnya disebut dengan las listrik adalah termasuk
suatu proses penyambungan logam dengan menggunakan tenaga listrik
sebagai sumber panas. Jenis sambungan dengan las Iistrik ini adalah
merupakan sambungan tetap. Ada beberapa macam proses yang dapat
digolongkan kadalam proses Ias Iistrik antara lain yaitu :
- Las Listrik dengan Elektroda Karbon, Misalnya:
- Las listrik dengan elektroda karbon tunggal.
- Las listrik dengan elektroda karbon ganda.
2. Las Listrik Dengan Elektroda Logam, misalnnya:
- Las-listrik dengan elektroda berselaput
- Las iistrik TIG (Tungsten Inert Gas)
- Las Iiarik submerged
2 PRINSIP-PRINSIP LAS LISTRIK
Pada
dasarnya las listrik yang menggunakan elektroda karbon maupun logam
menggunakan tenaga listrik sebagai sumber panas. Busur listrik yang
terjadi antara ujung elektroda dan benda kerja dapat mancapai temperatur
tinggi yang dapat melelehkan sebagian bahan merupakan perkalian antara
tegangan listrik (E) dangan kuat arus (I) dan waktu (t) yang dinyatakan
delam satuan, panas joule atau kalori seperti rumus dibawah ini :
H = E x I x t
dimana :
H = panas dalam satuan joule
E = tegangan listrik delam volt
I = kuat arus dalam amper
t = waktu dalam detik
2.1. Las Listrik Dengan Elektroda Karbon
Busur
listrik yang terjadi diantara ujung elektroda karbon dan logam atau
diantara dua ujung elektroda karbon akan memanaskan dan mencairkan logam
yang akan dilas. Sebagai bahan tambah dapat dipakai elektroda dengan
fluksi atau elektroda yang berselaput fluksi.
- Las Listrik Dengan Ekktroda Berselaput ( SMAW )
Las
tistrik ini menggunakan alektroda berselaput sebagai bahan tambah.
Busur listrik yang terjadi diantara ujung elektroda dan bahan dasar akan
mencairkan ujung elektroda dan sebagian bahan dasar. Selaput elektroda
yang turut terbakar akan mencair dan menghasilkan gas yang melindungi
ujung elektroda, kawah Ias, busur Iistri dan daerah Ias di sekitar busur
listrik terhadap pengaruh udara luar. Cairan selaput elektroda yang
membeku akan menutupi permukaan Ias yang juga berfungsi sebagai
pelindung terhadap pengaruh luar.
Gbr.
Dibawah ini adalah sirkuit Ias listrik dengan elektroda berselaput
dimana G adalah sumber tenaga arus searah dan elektroda dihubungkan ke
terminal negetif sedang bahan ke terminal positif.
Dalam
Gbr. Dibawah ini ditunjukkan pemindahan cairan logam dari elektroda ke
bahan dasar dimana gas dari pembakaran selaput elektroda melindungi
daerah ini.
Las
Iistrik TIG menggunakan elektroda wolfram yang bukan merupakan bahan
tambah. Busur listrik yang terjadi antara ujung elektroda wolfram dan
bahan dasar adalah marupakan sumber panas untuk pengelasan. Titik cair
dari alektroda wolfram sedemikian tingginya sampai 3410o
sehingga tidak ikut mencair pada saat terjadi busur listrik. Tangkai
Ias dilengkapi dangan nosel keramik untuk penyembur gas pelindung yang
melindungi daerah Ias dari pengaruh luar pada saat pangelasan.
Sebagai
bahan tambah dipakai elektroda tanpa selaput yang digerakkan dan
didekatkan ke busur lirtrik yang terjadi antara elektroda wolfram dengan
bahan dasar.
Sebagai
gas pelindung dipakai argon, helium ateau campuran dari kedua gas
tersebut yang pemekaiannya tergsntung dari jenis logem yang akan dilas.
Tangkai las TIG biasanya didinginkan dengan air yang bersirkulasi. Proses Ias listrik TIG ditunjukkan pada Gbr dibawah ini
- Las Listrik MIG
Las
listrik MIG adalah juga las busur listrik dimana panas yang
ditimbulkan oleh busur listrik antara ujung elektroda dan bahan dasar,
karena adanya Arus Listrik
Elektrodanya
adalah merupakan gulungan kawat yang berbentuk rol yang gerakannya
diatur oleh pasangan roda gigi yang digerakkan oleh motorl listrik.
Kecepatan
gerakan elektroda dapat diatur sesuai dengan keperluan. Tangkai Ias
dilengkapi dengan nosal logam untuk menyemburkan gas pelindung yang
dialirkan dari botol gas malalui selang gas.
Gas
yang dipakai adalah C02 untuk pengelasan baja lunak dan baja, argon
atau campuran argon dan helium untuk pengelasan Aluminium dan baja tahan
karat
Proses
pengelasan MIG ini dapat secara semi otomatik atau otomatik. Semi
otomatik dimaksudkan pengelasan secara manual sedangkan otomatik adalah
pengelasan di mana seluruh pekerjaan Ias dilaksanakan secara otomatik.
Proses Ias MIG ditunjukkan pada Gbr. di bawah ini. dimana elektroda
keluar melalui tangkai las bersama dengan gas pelindung.
- Las Listrik Submerged
Las
listrik submerged yang umumnya otamatik atau semi otomatik menggunakan
fluksi serbuk untuk pelindung dari pengaruh udara luar. Busur listrik
diantara ujung elektroda dan bahan dasar berada didalam timbunan fluksi
serbuk sehingga tidak terjadi sinar las keluar separti biasanya pada Ias
listrik lainnya. Dalam hal ini operator Ias tidak perlu menggunakan
kaca pelindung mata (helm Ias).
Pada
waktu pengelasan, fluksi serbuk akan mencair dan membeku menutup
Iapisan Ias. Sebagian fluksi serbuk yang tidak mencair dapat dipakai
lagi setelah dibersihkan dari terak-terak Ias. -
Elektroda
yang merupakan kawat tanpa selaput berbentuk gulungan (rol) digerakkan
maju oleh pasangan roda gigi. pasangan roda gigi yang diputar oleh motor
listrik dapat diatur kecepatannya sesuai dengan kebutuhan pengelasan .
3. ARUS LISTRIK
3.1. Arus Searah (DC)
Pada jenis arus ini, elektron-elektron bergerak sepajang penghantar hanya dalam satu arah.
3.2. Arus Bolak-Balik (AC)
Arah
aliran dari arus bolak-balik adalah merupakan gelombang sinusoida yang
memotong garis nol pada interval waktu 1/100 detik untuk mesin dengan
frekwensi 50 Hz. Tiap siklus gelombang terdiri dari setengah gelombang
positif dan setengah gelombang. Arus bolak-balik dapat diubah menjadi
arus searah dengan menggunakan pengubah arus (rectifier).
4. PENGKUTUBAN ELEKTRODA
4.1. Pengkutuban Langsung
Pada
pengkutuban langsung, kabel elektroda dipasang Pada terminal negatif
dan kabel massa pada terminal positif. Pengkutuban langsung sering
disebut sebegai sirkuit las listrik dengan elektroda negatif. (DC-).
4.2. Pengkutuban Terbalik
Untuk pengkutuban terbalik, kabel elektroda dipasang pada terminal positif dan kabel massa dipasang pada terminal negative.
Pengkutuban terbalik sering disebut sirkuit las listrik dengan elektroda positif (DC+)
4.3. Pangaruh Pengkutuban Pada Hasil Las.
Pemilihan jenis arus maupun pengkutuban pada pangelasan bergantung kepada :
- Jenis bahan dasar yang akan dilas
- Jenis elektroda yang dipergunakan
Pengaruh
pengkutuban pada hasil las adalah pada penembusan lasnya. Pengkutuban
langsung akan menghasilkan penembusan yang dangkal sedangkan Pada
pengkutuban terbalik akan terjadi sebeliknya. Pada arus bolak-balik
penembusan yang dihasilkan antara keduanya.
1. PESAWAT LAS.
Pesawat-pesawat
las yang dipakai bermacam-macam, tapi bila ditinjau dari jenis arus
yang keluar dapat digolongkan sebagai berikut:
- pesawat las arts bolak-balik (AC)
- pesawat las arus searah (DC)
- pesawat las arus bolak-balik dan searah (AC-DC) yang merupakan gabungan dari pesawat AC den DC.
1.1. Pesawat Las Arus Bolak-Balik (AC)
Macam-macam
pesawat las ini seperti Transformator las, pembangkit listrik motor
diesel atau motor bensin. Transformator las yang kebanyakan digunakan
di industri-industri mempunyai kapasitas 200 sampai 500 amper. Pesawat
las ini sangat banyak dipakai karena biaya operasinya yang rendah
disamping harganya yang relatif murah. Voltase keluar dari pesawat
transformator ini antara 38 sampai 70 volt.
1.2. Pesawat Las Arus Searah (DC)
Pesawat
las arus searah ini dapat berupa pesawat transformator rectifier,
pembangkit listrik motor diesel atau motor bensin, maupun pesawat
pembangkit listrik yang digerakkan oleh motor listrik.
Salah
satu jenis dari pesawat las arus searah yaitu pesawat pembangkit
listrik yang digerakkan oleh motor tistrik (motor generator)
1.3. Pesawat Las AC-DC.
Pesawat
las ini merupakan gabungan dari pesawat las arus bolak-balik dan arus
searah. Dengan, pesawat ini akan lebih banyak kemungkinan pemakaiannya
karena arus yang keluar dapat arus searah maupun arus bolak-balik.
Pesawat las jenis ini misalnya transformator-rectifier maupun pembangkit
listrik motor diesel.
2. ALAT-ALAT BANTU LAS
2.1. Kabel Las
Kabel
las biasanya dibuat dari tembaga yang dipilin dan dibungkus dangan
karet isolasi Yang disebut kabel las ada tiga macam yaitu :
- kabel elektroda
- kabel massa
- kabel tenaga
Kabel elektroda adalah kabel yang menghubungkan pesawat las dengan elektroda. Kabel
massa menghubungkan pesawat las dengan benda kerja. Kabel tenaga adalah
kabel yang menghubungkan sumber tenaga atau jaringan listrik dengan
pesawat las. Kabel ini biasanya terdapat pada pesawat las AC atau AC -
DC.
Dalam
tabel 1 ditunjukkan ukuran luas penampang kabel las (kabel elektroda
atau kabel massa) untuk panjang tertentu pada kapasitas arus pesawat
las.
2.2. Pemegang Elektroda
Ujung
yang tidak berselaput dari elektroda dijepit dengan pemegang elektroda.
Pemegang elektroda terdiri dari mulut penjepit dan pegangan yang
dibungkus oleh bahan penyekat. Pada waktu berhenti atau selesai
mengelas, bagian pegangan yang tidak berhubungan dengan kabel
digantungkan pada gantungan dari bahan fiber atau kayu.
2.3. Palu Las
Palu Ias digunakan untuk melepaskan dan mengeluarkan terak las pada
jalur Ias dengan jalan memukulkan atau menggoreskan pada daerah las.
Berhati-hatilah membersihkan terak Ias dengan palu Ias karena kemungkinan akan memercik ke mata atau ke bagian badan lainnya.
2.4. Sikat Kawat
Dipergunakan untuk :
- membersihkan benda kerja yang akan dilas
- membersihkan terak Ias yang sudah lepas dari jalur las oleh pukulan palu las.
2.5. Klem Massa
Klem
massa edalah suatu alat untuk menghubungkan kabel massa ke benda
kerja. Biasanya klem massa dibuat dari bahan dengan penghantar listrik
yang baik seperti Tembaga agar
arus listrik dapat mengalir dengan baik, klem massa ini dilengkapi
dengan pegas yang kuat. Yang dapat menjepit benda kerja dengan baik .
Walaupun
demikian permukaan benda kerja yang akan dijepit dengan klem massa
harus dibersihkan terlebih dahulu dari kotoran-kotoran seperti karat,
cat, minyak.
2.6. Tang (penjepit)
Penjepit (tang) digunakan untuk memegang atau memindahkan benda kerja yang masih panas
3.1. Helm Las
Helm Ias maupun tabir las digunakan untuk melindungi kulit muka dan
mata dari sinar las (sinar ultra violet dan ultra merah) yang dapat
merusak kulit maupun mata, Sinar Ias yang sangat terang/kuat itu tidak
boleh dilihat dangan mata langsung sampai jarak 16 meter. Helm las ini
dilengkapi dengan kaca khusus yang dapat mengurangi sinar ultra violet
dan ultra merah tersebut. Ukuran kaca Ias yang dipakai tergantung pada
pelaksanaan pengelasan.
Umumnya penggunaan kaca las adalah sebagai berikut:
No. 6. dipakai untuk Ias titik
No. 6 dan 7 untuk pengelasan sampai 30 amper.
No. 6 untuk pengelasan dari 30 sampai 75 amper.
No. 10 untuk pengelasan dari 75 sampai 200 amper.
No. 12. untuk pengelasan dari 200 sampai 400 amper.
No. 14 untuk pangelasan diatas 400 amper.
Untuk melindungi kaca penyaring ini biasanya pada bagian luar maupun dalam dilapisi dengan kaca putih.
3.2. Sarung Tangan
Sarung
tangan dibuat dari kulit atau asbes lunak untuk memudahkan memegang
pemegang elektroda. Pada waktu mengelas harus selalu dipakai sepasang
sarung tangan.
3.3. Balu Las/Apron
Baju las/Apron dibuat dari kulit atau dari asbes. Baju las yang lengkap
dapat melindungi badan dan sebagian kaki. Bila mengelas pada posisi
diatas kepala, harus memakai baju las yang lengkap. Pada pengelasan
posisi lainnya dapat dipakai apron.
3.4. Sepatu Las
Sepatu
las berguna untuk melindungi kaki dari semburan bunga api, Bila tidak
ada sepatu las, sepatu biasa yang tertutup seluruhnya dapat juga
dipakai.
3.5. Kamar Las
Kamar Ias dibuat dari bahan tahan.api. Kamar las penting agar orang yang ada disekitarnya tidak terganggu oleh cahaya las.
Untuk
mengeluarkan gas, sebaiknya kamar las dilengkapi dangan sistim
ventilasi: Didalam kamar las ditempatkan meja Ias. Meja las harus bersih
dari bahan-bahan yang mudah terbakar agar terhindar dari kemungkinan
terjadinya kebakaran oleh percikan terak las dan bunga api.
3.6. Masker Las
Jika tidak memungkinkan adanya kamar las dan ventilasi yang baik, maka
gunakanlah masker las, agar terhindar dari asap dan debu las yang
beracun.
4. ELEKTRODA (filler atau bahan isi)
4.1. Elektroda Berselaput
Elektroda
berselaput yang dipakai pada Ias busur listrik mempunyai perbedaan
komposisi selaput maupun kawat Inti. Pelapisan fluksi pada kawat inti
dapat dengah cara destrusi, semprot atau celup. Ukuran standar diameter
kawat inti dari 1,5 mm sampai 7 mm dengan panjang antara 350 sampai
450 mm. Jenis-jenis selaput fluksi pada elektroda
misalnya selulosa, kalsium karbonat (Ca C03), titanium dioksida
(rutil), kaolin, kalium oksida mangan, oksida besi, serbuk besi, besi
silikon, besi mangan dan sebagainya dengan persentase yang berbeda-beda,
untuk tiap jenis elektroda.
Tebal
selaput elektroda berkisar antara 70% sampai 50% dari diameter
elektroda tergantung dari jenis selaput. Pada waktu pengelasan, selaput
elektroda ini akan turut mencair dan menghasilkan gas CO2 yang
melindungi cairan las, busur listrik dan sebagian benda kerja terhadap
udara luar. Udara luar yang mengandung O2 dan N akan dapat mempengaruhi
sifat mekanik dari logam Ias. Cairan selaput yang disebut terak akan
terapung dan membeku melapisi permukaan las yang masih panas.
4.2. Klasifikasi Elektroda
Elektroda
baja lunak dan baja paduan rendah untuk las busur listrik manurut
klasifikasi AWS (American Welding Society) dinyatakan dengan tanda E
XXXX yang artInya sebagai berikut :
E menyatakan elaktroda busur listrik
XX (dua angka) sesudah E menyatakan kekuatan tarik deposit las dalam ribuan Ib/in2 lihat table.
X (angka ketiga) menyatakan posisi pangelasan.
angka 1 untuk pengelasan segala posisi. angka 2 untuk pengelasan posisi datar di bawah tangan
X (angka keempat) menyataken jenis selaput dan jenis arus yang cocok dipakai untuk pengelasan lihat table.
Contoh : E 6013
Artinya:
- Kekuatan tarik minimum den deposit las adalah 60.000 Ib/in2 atau 42 kg/mm2
- Dapat dipakai untuk pengelasan segala posisi
- Jenis selaput elektroda Rutil-Kalium dan pengelasan dengan arus AC atau DC + atau DC -
4.3. Elektroda Baja Lunak
Dan bermacam-macam jenis elektroda baja lunak perbedaannya hanyalah pada jenis selaputnya. Sedang kan kawat intinya sama.
4.3.1. E 6010 dan E 6011
Elektroda
ini adalah jenis elektroda selaput selulosa yang dapat dipakai untuk
pengelesan dengan penembusan yang dalam. Pengelasan dapat pada segala
posisi dan terak yang tipis dapat dengan mudah dibersihkan. Deposit las
biasanya mempunyai sifat sifat mekanik yang baik dan dapat dipakai
untuk pekerjaan dengan pengujian Radiografi. Selaput selulosa dengan
kebasahan 5% pada waktu pengelasan akan menghasilkan gas pelindung. E
6011 mengandung Kalium untuk mambantu menstabilkan busur listrik bila
dipakai arus AC.
4.3.2. E 6012 dan E 6013
Kedua
elektroda ini termasuk jenis selaput rutil yang dapat manghasilkan
penembusan sedang. Keduanya dapat dipakai untuk pengelasan segala
posisi, tetapi kebanyakan jenis E 6013 sangat baik untuk posisi
pengelesan tegak arah ke bawah. Jenis E 6012 umumnya dapat dipakai
pada ampere yang relatif lebih tinggi dari E 6013. E 6013 yang
mengandung lebih benyak Kalium memudahkan pemakaian pada voltage mesin
yang rendah. Elektroda dengan diameter kecil kebanyakan dipakai untuk
pangelasan pelat tipis.
4.3.3. E 6020
Elektroda
jenis ini dapat menghasilkan penembusan las sedang dan teraknya mudah
dilepas dari lapisan las. Selaput elektroda terutama mengandung oksida
besi dan mangan. Cairan terak yang terlalu cair dan mudah mengalir
menyulitkan pada pengelasan dengan posisi lain dari pada bawah tangan
atau datar pada las sudut.
4.3.4. Elektroda dengan Selaput Serbuk Besi
Selaput
elektroda jenis E 6027, E 7014. E 7018. E 7024 dan E 7028 mengandung
serbuk besi untuk meningkatkan efisiensi pengelasan. Umumnya selaput
elektroda akan lebih tebal dengan bertambahnya persentase serbuk besi.
Dengan adanya serbuk besi dan bertambah tebalnya selaput akan memerlukan
ampere yang lebih tinggi.
4.3.5. Elektroda Hydrogen Rendah
Selaput
elektroda jenis ini mengandung hydrogen yang rendah (kurang dari 0,5
%), sehingga deposit las juga dapat bebas dari porositas. Elektroda ini
dipakai untuk pengelasan yang memerlukan mutu tinggi, bebas porositas,
misalnye untuk pengelasan bejana dan pipa yang akan mengalami tekanan
Jenis-jenis elektroda hydrogen rendah misalnya E 7015, E 7016 dan E 7018.
4.3.6. Kondisi Pengelasan
Berikut ini diberikan daftar kondisi pengelasan untuk elektroda Philips baja lunak dan baja paduan rendah.
4.3.7. Elektroda Untuk Besi Tuang
Elektroda yang dipekai untuk mengelas besi tuang adalah sebagei berikut :
- elektroda baja
- elektroda nikel
- elektrode perunggu
- elektroda besi tuang
Elektroda nikel
Elektroda
jenis ini dipakai untuk mengelas besi tuang, bila hasil las masih
dikerjakan lagi dengan mesin. Elektroda nikel dapat dipakai dalam sagala
posisi pengelasan. Rigi-rigi las yang dihasilkan elektroda ini pada
besi tuang adalah rata dan halus bila dipakai pada pesawat las DC kutub
terbalik. Karakteristik elektroda nikel dapat dilihat pada tabel dibawah
ini.
Elektroda baja
Elektroda
jenis ini bila dipakai untuk mengelas besi tuang akan menghasilkan
deposit las yang kuat sehingga tidak dapat dikerjakan dengan mesin.
Dengan demikian elektroda ini dipakai bila hasil las tidak dikerjakan
lagi. Untuk mengelas besi tuang dengan elektroda baja dapat dipakai
pesawat las AC atau DC kutub terbalik.
Elektroda perunggu
Hasil
las dengan memakai elektroda ini tahan terhadap retak, sehingga
panjang las dapat ditambah. Kawat inti dari elektroda dibuat dari
perunggu fosfor dan diberi selaput yang menghasilkan busur stabil.
Elektroda dengan Hydrogen rendah
Elektroda jenis ini pada dasarnya dipakai untuk baja yang mengandung
karbon kurang dari 1,5%. Tetapi dapat juga dipakai pada pengelasan besi
tuang dengan hasil yang baik. Hasil lasnya tidak dapat dikerjakan dengan
mesin.
4.3.8. Elektroda Untuk Aluminium.
Aluminium
dapat dilas listrik dengan elektroda yang dibuat dari logam yang sama.
Pemilihan elektroda aluminium yang sesuai dengan pekerjaan didasarkan
pada tabel keterangan dari pabrik yang membuatnya. Elektroda aluminium
AWS-ASTM AI-43 untuk las busur listrik adalah dengan pasawat las DC
kutub terbalik dimana pemakaian arus dinyatakan dalam tabel berikut
4.2.9. Elektroda untuk palapis Keras
Tujuan pelapis keras dari segi kondisi pemakaian yaitu agar alat atau
bahan tahan terhadap kikisan, pukulan dan tahan aus. Untuk tujuan itu
maka Elektroda untuk pelapis keras dapat diklasifikasikan dalam tiga
macam Yaitu :
- elektroda tahan kikisan
- elektroda tahan pukulan
- elektroda tahan aus.
Elektroda tehan kikisan.
Elektroda
jenis ini dibuat dari tabung chrom karbida yang diisi dengan
serbuk-serbuk karbida. Elektroda dengan diameter 3,25 mm - 6,5 mm
dipakai peda pesawat las AC atau DC kutub terbalik.
Elektroda ini dapat dipakai untuk pelapis keras permukaan pada sisi potong yang tipis, peluas lubang dan beberapa type pisau.
Elektroda tahan pukulan.
Elektroda ini dapat dipakai pada pesawat las AC atau DC kutub terbalik. Dipakai untuk pelapis keras bagian pemecah dan palu.
Elektroda tahan keausan.
Elektroda
ini dibuat dari paduan-paduan non ferro yang mengandung Cobalt, Wolfram
dan Chrom. Biasanya dipakai untuk pelapis keras permukaan katup buang
dan dudukan katup dimana temperatur dan keausan sangat tinggi.
- MEMILIH BESARNYA ARUS LISTRIK
Besarnya arus listrik untuk pengelasan tergantung pada ukuran diameter dan macam elektroda las.
Pada
prakteknya dipilih empere pertengahan. Sabagai contoh; untuk
elektroda. E 6010, ampere minimum dan maximum adalah 80 amp. sampai 120
amp. Sehingga dalam hal ini ampere pertengahan 100 amp.
1.2. Cara-cara Menyalakan Busur
Untuk mamperoleh busur yang baik di perlukan pangaturan arur (ampere)
yang tepat sesuai dengan type dan ukuran elektroda, Menyalahkan busurd
apat dilakukan dengan 2 (dua) cara.
- Bila pesawat Ias yang dipakai pesewat Ias AC, menyalakan busur dilakukan dengan menggoreskan elektroda pada benda kerja lihat Gbr.
- Untuk menyalakan busur pada pesawat Ias DC, elektroda disentuhkan seperti pada Gbr
Bila
elektroda harus diganti sebelum pangelasan selesai, maka untuk
melanjutkan pengelasan, busur perlu dinyalakan lagi. Menyalakan busur
kembali ini dilakukan pada tempat kurang lebih 26 mm dimuka las berhenti
seperti pada gambar. Jika busur berhenti di B, busur dinyalakan lagi di
A dan kembali ke B untuk melanjutkan pengelasan. Bilamana busur sudah
terjadi, elektroda diangkat sedikit dari pekerjaan hingga jaraknya ±
sama dengan diameter elektroda. Untuk elektroda diameter 3,25 mm, jarak
ujung elektroda dengan permukaan bahan dasar ± 3,25 mm.
1.3.
Pengaruh panjang busur pada hasil las. Panjang busur (L) Yang normal
adalah kurang lebih sama dengan diameter (D) kawat inti elektroda.
- Bila panjang busur tepat (L = D), maka cairan elektroda akan mengalir dan mengendap dengan baik.
Hasilnya :
- rigi-rigi las yang halus dan baik.
- tembusan las yang baik
- perpaduan dengan bahan dasar baik
- percikan teraknya halus.
- Bila busur terlalu panjang (L > D), maka timbul bagian-bagian yang berbentuk bola dari cairan elektroda.
Hasilnya :
- rigi-rigi las kasar
- tembusan las dangkal
- percikan teraknya kasar dan keluar dari jalur las.
- Bila busur terlalu pendek, akan sukar memeliharanya, bisa terjadi pembekuan ujung elektroda pada pengelasan (lihat gambar 158 c).
Hasilnya :
- rigi las tidak merata
- tembusan las tidak baik
- percikan teraknya kasar dan berbentuk bola.
1.4. Pengaruh Besar Arus.
Besar arus pada pengelasan mempengaruhi hasil las. Bila arus terlalu
rendah akan menyebabkan sukarnya penyalaan busur listrik dan busur
listrik yang terjadi tidak stabil. Panas yang terjadi tidak cukup untuk
melelehkan elektroda dan bahan dasar sehingga hasilnya merupakan
rigi-rigi las yang kecil dan tidak rata serta penembusan yang kurang
dalam.
Sebaliknya
bila arus terlalu besar maka elektroda akan mencair terlalu cepat dan
menghasilkan permukaan las yang lebih lebar dan penembusan yang dalam.
Besar arus untuk pengelasan tergantung pada jenis kawat las yang dipakai, posisi pengelasan serta tebal bahan dasar.
1.5. Gerakan Elektroda.
Gerakan elektroda pada saat pengelesan ada tiga macam yaitu :
- Gerakan arah turun sepanjang sumbu elektroda. Gerakan ini dilakukan untuk mengatur jarak busur listrik agar tetap.
- Gerakan ayunan elektroda. Gerakan ini diperlukan untuk mengatur lebar jalur las yang dikehendaki.
Ayunan
keatas menghasilkan alur las yang kecil, sedangkan ayunan kebawah
menghasilkan jalur las yang lebar. Penembusan las pada ayunan keatas
lebih dangkal daripada ayunan kehawah.
Ayunan
segitiga dipakai pada jenis elektroda Hydrogen rendah untuk mendapatkan
penembusan las yang baik diantara dua celah pelat.
Beberapa
bentuk-bentuk ayunan diperlihatkan pada gambar dibawah ini. Titik-titik
pada ujung ayunan menyatakan agar gerakan las berhenti sejenak pada
tempat tersebut untuk memberi kesempatan pada cairan las untuk mengisi
celah sambungan.
Tembusan
las yang dihasilkan dengan gerekan ayun tidak sebaik dengan gerakan
lurus elektroda. Waktu yang diperlukan untuk gerakan ayun lebih lama,
sehingga dapat menimbulkan pemuaian atau perubahan bentuk dari bahan
dasar. Dengan alasan ini maka penggunaan gerakan ayun harus
memperhatikan tebal bahan dasar.
Alur Spiral
Alur Zig-zag
Alur Segitiga
1.6. Pengaruh Kecepatan Elektroda Pada Hasil Las.
Kecepatan
tangan menarik atau mendorong elektroda waktu mengelas harus stabil,
sehingga menghasilkan rigi-rigi las yang rata dan halus. Tidak
dibolehkan rigi-rigi las yang berbentuk gergaji
Jika
elektroda digerakkan tarlalu lambat, akan dihasilkan jalur yang kuat
dan lebar. Hal ini dapat pula menimbulkan kerusakan sisi las, terutama
bila bahan dasar tipis.
Bila
elektroda digerakkan terlalu cepat, tembusan lasnya dangkal oleh karena
kurang waktu pemanasan bahan dasar dan kurang waktu untuk cairan
elektroda monembus bahan dasar
Bila kecepatan gerakan elektroda tepat, daerah perpaduan dengan bahan dasar dan tembusan lasnya baik
1.7. Las Catat (Las Ikat)
Las
catat (tack weld) adalah las kecil (pendek) yang digunakan-untuk semua
pakerjaan las permulaan sebagai pengikat bagian-bagian yang akan dilas,
untuk mempertahankan posisi benda kerja.
Panjang las catat :
- Untuk las catat pada ujung-ujung sambungan biasanya tiga sampai empat kali tebal pelat dan maximum 35 mm.
- Untuk las catat yang berada diantara ujung ujung sambungan, biasanya dua sampai tiga kali tebal pelat dan maximum 35 mm.
Jarak normal, las catat :
- Untuk pelat baja lunak (mild steel) dengan tebal 3,0 mm, jaraknye adalah 160 mm.
- Jarak ini bertambah 25 mm untuk setiap pertambahan tebal satu milimeter hingga jarak maximum 800 mm untuk tebal pelat diatas 33,0 mm.
Langganan:
Postingan (Atom)