PENGARUH WAKTU SPOT HEATING TERHADAP DISTORSI DAN KEKUATAN TARIK PADA PENGELASAN BAJA AISI 1020

(1)

ABSTRAK

PENGARUH WAKTUSPOT HEATINGTERHADAP DISTORSI DAN

KEKUATAN TARIK PADA PENGELASAN BAJA AISI 1020 Oleh

ARMAN BASTIAN

Baja AISI 1020 merupakan baja karbon rendah yang banyak diproduksi dan digunakan terutama pada konstruksi bangunan, karena baja AISI 1020 memiliki sifat yang mudah dibentuk dan mudah dilas. Distorsi merupakan salah satu contoh kegagalan material yang disebabkan oleh adanya gradien temperatur pada spesimen yang menyimpan tegangan sisa. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh waktuspot heatingterhadap distorsi dan kekuatan tarik pada pengelasan baja AISI 1020.

Penelitian ini menggunakan las oksi-LPG sebagai media spot heating dengan bantalan sebagai penyanggah agar torch las gas stabil dan las SMAW sebagai media pengelasan. Dimana sebelum dilakukan pengelasan baja AISI 1020 diberi perlakuan spot heating dan pengelasan SMAW dengan menggunakan arus 70 ampere. Variasi waktu spot heating antara lain 10 detik, 20 detik, dan 30 detik.

Dari hasil penelitian ini didapat bahwa nilai distorsi terendah didapat pada perlakuan spot heating 20 detik yaitu 0,57 mm, sedangkan nilai distorsi tertinggi didapat pada spesimen tanpa perlakuan yaitu 4,35 mm. Disamping itu nilai kekuatan tarik tertinggi didapat pada spesimen tanpa perlakuan dengan nilai rerata 31,208 kgf/mm2. Sedangkan nilai kekuatan tarik terendah terdapat pada spesimen dengan perlakuan spot heating 30 detik dengan nilai rerata 24,253 kgf/mm2. Dengan perlakuan spot heatingternyata mampu menurunkan tegangan sisa hasil pengelasan sehingga distorsi yang ditimbulkan juga menurun. Namun perlakuan spot heating memberikan efek buruk terhadap kekuatan tarik, semakin lama perlakuan spot heating maka akan semakin menurun nilai kekuatan tarik dari bahan itu sendiri.

(2)

ABSTRACT

INFLUENCE OFSPOT HEATINGTIME ON DISTORTION AND

TENSILE STRENGTH IN WELDING OF STEEL AISI 1020

By

ARMAN BASTIAN

AISI 1020 steel is low carbon steel which is often produced and used for building construction, cause AISI 1020 steel has malleable and easily welded characteristic. Distortion is one example of material failure caused by temperature gradients in the specimen that holds the residual stress. This research was conducted to determine the effect of spot heating time on distortion and tensile strength in the welding of steel AISI 1020.

This research uses a welding oxy-LPG as a spot heating media with a cushion as a buffer to stabilize gas weld torch and SMAW weld as welding media. Where carbon steel AISI 1020 offer with spot heating and welded with SMAW weld using current 70 amperes. Variations time of the spot heating is 10 seconds, 20 seconds and 30 seconds.

From the results of this research founded the lowest distortion values obtained in the treatment of 20 seconds spot heating that is 0.57 mm, however the highest distortion value obtained on the untreated specimen is 4.35 mm. Besides of, highest tensile strength values obtained on specimens without treatment with a mean value of 31.208 kgf/mm2. Whereas the lowest tensile strength founded in specimens with spot heating of 30 seconds with a mean value of 24.253 kgf/mm2. With spot heating treatment was able to reduce the residual stresses caused by welding so that the distortion also decreases. However, spot heating treatment gives an adverse effect on tensile strength, the longer the spot heating treatment could decrease the tensile strength of the material.

(3)

PENGARUH WAKTUSPOT HEATINGTERHADAP DISTORSI DAN KEKUATAN TARIK PADA PENGELASAN BAJA AISI 1020

(Skripsi)

Oleh:

ARMAN BASTIAN

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG

(4)

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Las busur listrik dan elektroda terbungkus ... 8

2. Elektroda terbungkus ... 9

3. Alur sambungan las tumpul... ... 10

4. Distorsi pada proses pengelasan... 12

5. Kurva tegang-regang teknik... 15

6. Diagram garis besar proses pelurusan bentuk ... 16

7. Pelurusan dengan pemanasan titik ... 17

8. Pelurusan dengan pemanasan garis ... 17

9. Elektroda E6013 ... 19

10. Las SMAW ... 20

11. Las oksi-LPG ... 20

12. Mesin uji tarik ... 21

13.Dial gauge indicator... 21

14. Termokopel digital ... 21

15.Base metaldengan posisispot heating... 24

(5)

xvi

17. Lokasi pengukuran distorsi ... 25

18. Spesimen uji tarik... 26

19. Diagram alir(flow chart) penelitian... 31

20. Grafik hasil pengukuran distorsi tanpa perlakuan... 35

21. Grafik hasil pengukuran distorsi (101) ... 37

28. Grafik hasil pengukuran distorsi (302).. ... 51

30. Grafik hasil rerata pengukuran distorsi masing-masing perlakuan... 57

31. Grafik hubungan kekuatan tarik dengan waktuspot heating... 61

(6)

(7)

(8)

PENGARUH WAKTUSPOT HEATINGTERHADAP DISTORSI DAN KEKUATAN TARIK PADA PENGELASAN BAJA AISI 1020

Oleh

ARMAN BASTIAN

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat untuk Mencapai Gelar SARJANA TEKNIK

Pada

Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Universitas Lampung

FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS LAMPUNG

(9)

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Contoh tabel pengukuran distorsi pelat baja AISI 1020 ... 27

2. Contoh tabel pengukuran distorsi tiap ruas pada masing-masing spesimen ... 28

3. Contoh tabel data uji tarik ... 28

4. Sifat mekanik baja AISI 1020 ... 32

5. Komposisi kimia baja AISI 1020 ... 32

6. Sifat mekanik E6013... ... 33

7. Komposisi kimia baja AISI 1020... 33

8. Temperatur masing-masing spesimen berdasarkan perlakuan... 33

9. Hasil pengukuran distorsi tanpa perlakuan... 34

10. Hasil pengukuran distorsi selama 10 detik (101)... 36

(10)

xviii

18. Hasil pengukuran distorsi selama 30 detik (303)... .... 52

19. Hasil rerata ruas per titik pengukuran distorsi... 54

20. Hasil rerata pengukuran distorsi masing-masing perlakuan... 55

21. Hasil uji tarik tanpa perlakuan... 58

22. Hasil uji tarik denganspot heating10 detik... 59

23. Hasil uji tarik denganspot heating20 detik... 59

(11)

MENGESAHKAN

1. Tim Penguji

Ketua : Harnowo Supriadi, S.T., M.T. ...

Sekretaris : Tarkono, S.T., M.T. ...

Penguji Utama : Achmad Yahya T.P., S.T., M.T. ...

2. Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung

Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, DEA NIP.19650510 199303 2 008

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

Judul Skripsi : PENGARUH WAKTU SPOT HEATING TERHADAP DISTORSI DAN KEKUATAN TARIK PADA PENGELASAN BAJA AISI 1020

Nama Mahasiswa : Arman Bastian

Nomor Pokok Mahasiswa : 0615021048

Program Studi : S1 Teknik Mesin

Fakultas : Teknik

Menyetujui 1. Komisi Pembimbing

Harnowo Supriadi, S.T., M.T. Tarkono, S.T., M.T.

NIP.19690909 199703 1 002 NIP. 19700415 199802 1 001

2. Ketua Jurusan Teknik Mesin

(18)

(19)

Judul Skripsi : PENGARUH WAKTU SPOT HEATING TERHADAP DISTORSI DAN KEKUATAN TARIK PADA PENGELASAN BAJA AISI 1020

Nama Mahasiswa : Arman Bastian

Nomor Pokok Mahasiswa : 0615021048

Program Studi : S1 Teknik Mesin

Fakultas : Teknik

Menyetujui 1. Komisi Pembimbing

Harnowo Supriadi, S.T., M.T. Tarkono, S.T., M.T.

NIP.19690909 199703 1 002 NIP. 19700415 199802 1 001

2. Ketua Jurusan Teknik Mesin

(20)

(21)

Puji Syukur Ku Panjatkan Atas Kehadirat Tuhan Yang

Maha Esa Dengan Rahmat Dan Karunia-Nya

Serta Rasa Syukur dan Terima Kasih Ku,

Kupersembahkan Karya Ku Ini Kepada :

Almarhum Papa Dan MamaKu Tercinta

Atas Segala Perhatian, Keikhlasan, Motivasi,

Doa, Cinta, dan Kasih Sayangnya

Kakak Dan Kakak Ipar Ku

Atas Doa, Dukungan Dan Motivasinya

Keluarga Besar Ku

Sahabat Karibku

Teman-Teman Dan Almamater Tercinta

(22)

MOTTO

Jangan Pernah Takut Gagal karena Kegagalan

merupakan Kesuksesan yang Tertunda

tapi

Jangan pula Bertindak Bodah dalam Mengambil

Resiko, Pikir baik-baik Sebelum Bertindak dan

selalu Optimis dan Berpikir Positif akan Usaha

yang Telah di Kerjakan dimanapun Kamu Berada.

(23)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Palembang pada tanggal 26 Desember 1987 sebagai anak ke empat dari pasangan suami istri Onster Fachruddin dan Magdalenawaty. Pendidikan penulis diawali dari Sekolah Dasar Negeri 498 Palembang pada tahun 1994 dan diselesaikan pada tahun 2000, pada tahun 2000 penulis melanjutkan di Sekolah Lanjutan Tingkat Pertama Negeri 17 Palembang diselesaikan pada tahun 2003, kemudian pada tahun 2003 melanjutkan di Sekolah Menengah Atas Negeri 1 Palembang diselesaikan pada tahun 2006. Pada tahun 2006 penulis diterima sebagai mahasiswa Program Studi S1 Teknik Mesin di Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas Lampung melalui Jalur SPMB.

Selama dibangku kuliah, penulis aktif dalam Lembaga Kemahasiswaan. Aktif dalam Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin (HIMATEM) Universitas Lampung sebagai anggota divisi Bidang Pendidikan dan Pelatihan pada periode 2008-2009. Penulis melakukan Kerja Praktik di PT. PUSRI Palembang (Persero) pada bulan Juli sampai Agustus 2010 dengan judul “Monitoring Vibration dan Diagnosanya sebagaiPreventif Maintenanceterhadap KerusakanMechanical Sealpada Pompa 4A-201 JU di Unit Amoniak P-IV PT. PUPUK SRIWIDJAJA Palembang”.

Penulis mengambil konsentrasi pilihan pada bidang Produksi. Pada tahun 2011 penulis melakukan penelitian dengan judul “Pengaruh Waktu Spot Heating

(24)

SANWACANA

Puji syukur penulis panjatkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknik pada Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung.

Skripsi dengan judul “Pengaruh Waktu Spot Heating terhadap Distorsi dan Kekuatan Tarik pada Pengelasan Baja AISI 1020” ini dapat diselesaikan berkat motivasi, bantuan, dukungan dan doa dari berbagai pihak. Sebagai rasa syukur, penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ibu Dr. Ir. Lusmeilia Afriani, DEA. selaku Dekan Fakultas Teknik Universitas Lampung.

2. Bapak Harmen Burhanuddin, M.T. selaku Ketua Jurusan Teknik Mesin Universitas Lampung.

3. Bapak Harnowo Supriadi, S.T.,M.T. selaku Pembimbing Utama yang telah memberikan bimbingan, ilmu pengetahuan, masukan dan saran serta nasehat selama proses penyelesaian skripsi ini.

(25)

5. Bapak Achmad Yahya T.P., S.T., M.T. selaku dosen Pembahas sekaligus sebagai koordinator tugas akhir atas segala arahan dan motivasinya serta telah memberikan masukan sebagai penyempurnaan penulisan skripsi ini.

6. Seluruh Dosen dan staff Jurusan Teknik Mesin atas ilmu yang diberikan selama penulis melaksanakan studi, baik materi akademik maupun teladan dan motivasi untuk masa yang akan datang.

7. Almarhum Papa, Mama, Kakak, Kakak Iparku, yang selalu sabar dan selalu memberikan dukungan moril, materi dan motivasi dalam penyelesaian skripsi ini.

8. Rekan – rekan elektro unsri 2006: Hanifuddin, Fediusbi, Ridho Ilhammi, Angga Mirawan, Jecky yang telah memotivasi dan membantuku dalam pembelian baja AISI 1020.

9. Sahabat karib : Yudho, Hardi, Wawan, Nidia, Betra yang bersedia mendengarkan keluh kesahku dalam segala keadaan.

10. Rekan - rekan MONAM(Mesin nol enam). Semoga kebersamaan ini tetap terjaga hingga akhir hayat, salam“Solidarity Forever”.

11. Rekan-rekan angkatan 1998 - 2004 dan angkatan 2006 - 2011 Teknik Mesin Universitas Lampung.

12. Keluarga Besar Himpunan Mahasiswa Teknik Mesin Universitas Lampung. 13. Semua pihak yang tidak mungkin penulis sebutkan namanya satu persatu,

yang telah ikut serta membantu dalam penyelesaian skripsi ini.

(26)

dari semua pihak. Penulis berharap skripsi ini bermanfaat bagi semua yang membaca dan bagi penulis sendiri.

Bandar Lampung, 1 Agustus 2012 Penulis,

(27)

PERNYATAAN PENULIS

SKRIPSI INI DIBUAT SENDIRI OLEH PENULIS DAN BUKAN HASIL PLAGIAT SEBAGAIMANA DIATUR DALAM PASAL 27 PERATURAN AKADEMIK UNIVERSITAS LAMPUNG DENGAN SURAT KEPUTUSAN REKTOR No. 3187/H26/DT/2010.

YANG MEMBUAT PERNYATAAN

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)