3.1.2 Pengelasan SAW (Submerged Arc Welding)
3.2.1 Daerah HAZ ( H ot Affected Zone )
Menurut Sindo ( 1987) daerah HAZ merupakan daerah yang apabila dietsa akan memberikan penampakan yang berbeda dengan logam induk dan juga dengan deposit las. Lebar dari HAZ tergantung pada : masukan panas dan
teknologi yang digunakan, dimana daerah HAZ semakin lebar dengan meningkatnya masukan panas. Harga kekerasan sebenarnya pada tiap titik tergantung pada ( Sindo,1987),
1. Komposisi baja (%C), kandungan paduan dan inklusi
2. Temperatur puncak, waktu pada temperature puncak dan kecepatan pendinginan.
Kekerasan yang terlalu tinggi akan mengakibatkan ketangguhan dan kemungkinan terjadinya hydrogen induced cold cracking , kekerasan Vickers harus lebih kecil atau setara dengan 350 HV.
Sedangkan untuk mencegah terjadinya stress corrosion cracking kekerasan Vickers harus setara atau lebih kecil dari 237 HV. Pada kasus multi-run welds akan terjadi pengurangan kekerasan karena adanya proses tempering oleh run berikut ( Sindo, 1987 ) .
3.2.2 Fusion Zone
Jika pengelasan dilakukan tanpa filler ( autogeneus) dan jika gas pelindung berfungsi dengan baik, maka komposisi fusion zone akan tergantug pada komposisi logam induk. Jika tidak maka fusion zone tergantung pada
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang
Filler metal biasanya mengandung karbon lebih kecil dari 0.1% dan akan membeku sebagai ferit. Sedangkan pada pendinginan akan terjadi transformasi ferit ke austenite dalam dua cara yaitu (sindo, 1987):
1. Tumbuh secara epitaxial dari batas ferit
2. Nukleasi dari batas butir ferit, hal ini akan meyebabkan bertambah dan berkurangnya feriite.
Kekuatan sambungan las dihitung berdasarkan tegangan boleh dengan anggapan bahwa hubungan antara tegangan dengan regangan mengikuti hukum Hooke dengan syarat bahwa tegangan terbesar yang terjadi tidak melebihi tegangan boleh yang telah ditentukan (Dieter, 1996).
3.2.3. Base Metal (Logam Induk )
Merupakan bagian logam yang tidak mengalami perubahan struktur akibat pengelasan.
3.3 Prosedur Pengelasan
( Welding procedure)
Dalam buku Standarisasi Simbol Dasar Pengelasan dijelaskan bahwa (Welding Program Departemen Teknologi Produksi PT INKA 1993) :
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang
3.3.1 Simbol – Simbol Dasar Pengelasan
Berdasarkan simbol dasar, penelasan dibagi dalam las alur, las sudut, las busur listrik dan las resistensi. Las alur diberi tanda sesuai dengan bentuk dan las resistensi dibedakan dalam jenisnya misalnya las titik dan las garis. Sedangkan simbol-simbol dasar pengelasan digunakan utnuk menjelaskan penampakan, penyelesaian permukaan dan lain sebagainya dari permukaan las
secara tertulis pada garis tanda.
Tabel 3.2 Simbol – Simbol Dasar Pengelasan PT INKA
Jenis Lasan Tanda Keterangan
Las Tumpul Fles Ganda Fles Tunggal Persegi Alur V Alur X Alur Tirus Alur K Aur J Alur J Ganda Alur U Alur U Ganda V Terbuka X Terbuka Tirus Terbuka K Terbuka
Garis tegak disebelah kiri
Simetri terhadap garis tanda
Garis tegak disebelah kiri
Simetri terhadap garis tanda
Garis tegak disebelah kiri
Simetri terhadap garis tanda
Simetri terhadap garis tanda
Simetri terhadap garis tanda
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang
kiri
Simetri terhadap garis tanda
Las Sudut Tunggal
Ganda
Garis tegak disebelah kiri
Simetri terhadap garis tanda
Las Isi Manik Pelapisan Las Proyeksi Titik (Spot
Welding) Proyeksi Tumpang Pijar atau Lantak
Simetri terhadap garis tanda
Simetri terhadap garis tanda
Simetri terhadap garis tanda
Simetri terhadap garis tanda
Tabel 3.3 Simbol – Simbol Dasar Tambahan (Suplementary) PT INKA
Pembagian Tanda
Tambahan
Keterangan
Kontur Lasan Datar
Cembung
Cekung
Cembung keluar terhadap garis tanda
Cekung Keluar terhadap garis tanda Penyelesaian Pahat Gerinda Mesin T G M
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang Pengelasan dilapangan Pengelasan Keliling Pengeasan Keliling Dilapangan
Bila sudah jelas harus dilas dilapangan tanda ini tidak perlu lagi
3.3.2 Penggunaan dan Penempatan Tanda Gambar Las
Tabel 3.3 Contoh Penggunaan dan Penempatan Tanda PT INKA
1 Las Tumpul Alur V Tanda gambar bersudut 90
derajat Sisi Panah Dibalik anah Tebal : 19 mm Dalam Alur 16 mm Sudut Alur 60 derajat Celah akar 2 mm Dengan pelat penahan Tebal : 12 mm Sudut Alur 45 derajat Celah akar 4.8 mm Penyelesaian dengan mesin
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang
Kedua sisi
2 Las Tumpul Alur Tirus Tunggal dan Ganda
Gris tegak dan garis miring membuat sudut 45 Sisi Panah Dibalik panah Sambungan dengan penahan Sudut alur 45 Celah akar 6.4 mm Kedua sisi Sisi panah Dalam Alur 16 mm Sudut Alur 45 derajat Dibalik panah Celah akar 2 mm Sudut alur 45 derajat Dalam alur 9 mm
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang
Sambungan T Celah akar 2 mm Sudut alur 45 derajat Dalam alur 10 mm
3 Las Sudut Beranjut Segi tiga siku-siku
Sisi panah Dibalik panah Kedua sisi Panjang kaki 6 mm Panjang kaki 6 mm dan 12 mm Panjang kaki 6 mm Panjang lasan 500 mm
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang Panjang kaki 6 mm Panajng kaki 6 mm dan 9 mm
4 Las Sudut Terputus (Intermitent)
Sejajar ,Tergeser Tambahkan harga pajang lasan (L) dan harga jarak lasan (P)
Sisi panah Dibalik panah Kedua sisi Las sudut Panjang lasan 50 mm Jarak lasan 150 mm Las sudut tergeser Panjang kaki sisi Bawah 6 mm
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang Dibalik panah 9 mm Panjang lasan 50 mm Jarak lasan 300 mm
Las sudut tergeser Panjang kaki 6 mm Panjang las 50 mm Jarak las 300 mm
3.3.3 Perhitungan Parameter
Welding Procedure
Pada perhitungan parameter welding procedure bertujuan untuk mengetahui nilai energy (Kj/cm), energy total (Kj) Time required welding (s), Daya (watt), besar kawat yag dibutuhkan (m), dan jumlah kawat yang dibutuhkan. Speed Weld V A cm J Energy( )60* * tot L tot L tot Weld Energy Kj Energy . . * 1000 ) ( weld tot Time Energy Kwatt Daya * 60 ) ( weld speed
kawat m Wire Time
L ( ) * 1000 * ) ( kawat jenis(m/gr ) kawat Berat L kg W weldspeed lengthweld s ed Timerequir ( ) Keterangan:
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang
V = tegangan yang digunakan ( volt)
Weld speed = kecepatan pengelasan (cm/mnt)
Energi (E) = tenaga yang dibutuhkan tiap pengelasan (Kj/cm) Energi total (KJ) = tenaga total yang dibutuhkan tiap pengelasan Weld l.tot = panjang lasan total (cm)
Daya (watt) = energi persatuan waktu
Time required (s) = waktu yang dibutuhkan saat pengelasan (s) 3.3.4
Quality Level (Welding Class)
Merupakan penjelasan tentang kualitas pengelasan pada basis type , ukuran, jumlah, ketidaksempurnaan las / cacat las.
Penjelasan tentang simbol las dapat dijelaskan dengan keterangan: a = nilai tebal throat lasan fillet
b = lebar penguatan lasan (reinforcement) d = diameter gas pore
h = ketinggian atau lebar cacat s = nilai ketebalan las butt weld t= kuran tebal material
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang
Tabel 3.6 Standart Keberterimaan Pengelasan AWS D.15PT INKA
3.4 Cacat Las
3.4.1 Distorsi
Distorsi (distortion) merupakan cacat las yang terjadi akibat kontraksi logam las selama pengelasan yang mendorong/menarik benda kerja untuk bergerak.
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang
Gambar 3.15 Cacat Distorsi ( Regello, 2012)
1. Penyabab pengerutan benda kerja dikarenakan, heat input yang terlalu besar dan take welding yang kurang kuat.
2. Cara mengatasinya adalah dengan mengurangi arus yang terlalu besar, memperkuat take welding, meningkatkan kecepatan pengelasan serta saat mengelas dalam segmen yang kecil, tunggu
hingga dingin kemudian lanjutkan las kembali.
3.4.2
Undercut
atau PengerukanUndercut adalah salah satu jenis cacat las. Undercut merupakan istilah yang digunakan untuk menggambarkan sebuah alur ( groove) benda kerja yang mencair dan terletak pada tepi/kaki lasan (manik-manik las) di mana alur benda kerja yang mencair tersebut tidak terisi oleh cairan las. Undercut
menyebabkan slag terjebak di dalam alur yang tidak terisi oleh cai ran las.
Gambar 3.16 Undercut ( Regello, 2012)
1. Penyebab cacat undercut dapat terjadi ketika arus yang terlalu tinggi, kecepatan pengelasan yag terlalu cepat, posisi elektroda
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang
pada saat pengelasan tidak tepat dan ayunan elektroda saat pengelasan tidak teratur.
2. Cara mengatasi cacat undercut diantanranya dengan menyetel arus yang tepat, mengurangi kecepatan mengelas, mempertahankan panjang busur nyala yang tepat serta mengupayakan ayunan
elektroda yang teratur.
3.4.3 Porositas
Porosity adalah salah satu jenis cacat pada las. Porosity merupakan sekelompok gelembung gas yang terjebak di dalam lasan. Porosity bisa terjadi karena proses pemadatan yang terlalu cepat. Porosity berupa rongga-rongga kecil berbentuk bola yang mengelompok pada lokasi-lokasi lasan. Terkadang terjadi rongga besar berbentuk bola yang tunggal atau tidak mengelompok. Rongga besar tersebut adalah blow hole.
Gambar 3.17 Porositi ( Regello, 2012)
1. Penyebab cacat tersebut bisa terjadi adalah ketika, arc length terlalu panjang, benda kerja kotor, elektroda basah atau lembab, arus terlalu rendah, kecepatan las terlalu tinggi serta kandungan belerang terlalu tinggi. Pendinginan las yang cepat dan terciptanya
gas hydrogen akibat panas las.
2. Solusi pencegahan untuk cacat ini adalah dengan menggunakan elektroda yag kering, bersihkan benda kerja dari minyak, oli, cat, debu, lapisan, slag , embun, dan kotoran sebelum melakukan pengelasan atau digerinda, jaga arc length selalu tepat, memperpendek nyala busur, arus disesuaikan dengan prosedur yang ditentukan, penggunaan elektroda low-hydrogen,
Departemen Teknik Mesin Universitas Diponegoro Semarang
menggunakan baja dengan kandungan belerang yang rendah, mengurangi kelembaman dengan cara memberikan pre-heat serta hindari pendinginan terlalu cepat.