BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Las dalam bidang konstruksi sangat luas penggunaannya meliputi konstruksi jembatan, perkapalan, industri karoseri dll. Disamping untuk konstruksi las juga dapat untuk mengelas cacat logam pada hasil pengecoran logam, mempertebal yang aus (Wiryosumarto dan Okumura; 2004). Secara sederhana dapat diartikan bahwa pengelasan merupakan proses penyambungan dua buah logam sampai titik rekristalisasi logam baik menggunakan bahan tambah maupun tidak dan menggunakan energi panas sebagai pencair bahan yang dilas.Pengertian pengelasan menurut Widharto (2003) adalah salah satu cara untuk menyambung benda padat dengan jalan mencairkannya melalui pemanasan. Berdasarkan definisi dari Deutche Industrie Normen (DIN) las adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Wiryosumarto dan Okumura (2004) menyebutkan bahwa pengelasan adalah penyambungan setempat dari beberapa batang logam dengan menggunakan energi panas. Penyambungan dua buah logam menjadi satu dilakukan dengan jalan pemanasan atau pelumeran, dimana kedua ujung logam yang akan disambung di buat lumer atau dilelehkan dengan busur nyala atau panas yang didapat dari busur nyala listrik (gas pembakar) sehingga kedua ujung atau bidang logam merupakan bidang masa yang kuat dan tidak mudah dipisahkan (Arifin,1997). Paling tidak saat ini terdapat sekitar 40 jenis pengelasan. Dari seluruh jenis pengelasan tersebut hanya dua jenis yang paling populer di Indonesia yaitu pengelasan dengan menggunakan busur nyala listrik (Shielded metal arc welding/ SMAW) dan las karbit (Oxy acetylene welding/OAW).
Sampai saat ini banyak sekali cara-cara pengklasifikasian yang diunakan dalam bidang las, ini disebabkan karena belum adanya kesepakatan dalam hal tersebut. Secara konvensional cara-cara pengklasifikasian tersebut pada waktu ini dapat dibagi dalam dua bagian, yaitu :
• Berdasarkan energy yang digunakan
Pengelasan berdasarkan klasifikasi cara kerja dapat dibagi dalam tiga kelompok yaitu pengelasan cair, pengelasan tekan dan pematrian. Pengelasan cair adalah suatu cara pengelasan dimana benda yang akan disambung dipanaskan sampai mencair dengan sumber energi panas. Cara pengelasan yang paling banyak digunakan adalah pengelasan cair dengan busur (las busur listrik) dan gas. Jenis dari las busur listrik ada 4 yaitu las busur dengan elektroda terbungkus, las busur gas (TIG, MIG, las busur CO2), las busur tanpa gas, las busur rendam. Jenis dari las busur elektroda terbungkus salah satunya adalah las SMAW (Shielding Metal Arc Welding)
Mesin las SMAW menurut arusnya dibedakan menjadi tiga macam yaitu mesin las arus searah atau Direct Current (DC), mesin las arus bolak-balik atau Alternating Current (AC) dan mesin las arus ganda yang merupakan mesin las
yang dapat digunakan untuk pengelasan dengan arus searah (DC) dan pengelasan dengan arus bolak-balik (AC). Mesin Las arus DC dapat digunakan dengan dua cara yaitu polaritas lurus dan polaritas terbalik. Mesin las DC polaritas lurus (DC-) digunakan bila titik cair bahan induk tinggi dan kapasitas besar, untuk pemegang elektrodanya dihubungkan dengan kutub negatif dan logam induk dihubungkan dengan kutub positif, sedangkan untuk mesin las DC polaritas terbalik (DC+) digunakan bila titik cair bahan induk rendah dan kapasitas kecil, untuk pemegang elektrodanya dihubungkan dengan kutub positif dan logam induk dihubungkan dengan kutub negatif.
Pilihan ketika menggunakan DC polaritas negatif atau positif adalah terutama ditentukan elektroda yang digunakan. Beberapa elektroda SMAW didisain untuk digunakan hanya DC- atau DC+. Elektroda lain dapat menggunakan keduanya DC- dan DC+. Elektroda E7018 dapat digunakan pada DC polaritas terbalik (DC+). Pengelasan ini menggunakan elektroda E7018 dengan diameter 3,2 mm, maka arus yang digunakan berkisar antara 115-165 Amper. Dengan interval arus tersebut, pengelasan yang dihasilkan akan berbeda-beda (Soetardjo, 1997).
Baja ini dapat dilas dengan las busur elektroda terbungkus, las busur rendam dan las MIG (las logam gas mulia). Baja paduan rendah biasa digunakan untuk pelat-pelat tipis dan konstruksi umum (Wiryosumarto, 2000).
Pada baja tahan karat ferritik menghasilkan ketangguhan yang rendah setelah mengalami pengelasan. Ini karena struktur mikro di HAZ yang dekat dengan logam las mengalami pengkasaran atau pertumbuhan butir yang berlebihan sehingga dapat memicu retak terutama jika mengelas pelat tebal (>25 mm). Untuk itu dalam proses pengelasannya perlu diperhatikan beberapa parameter proses pengelasan yang berhubungan dengan kualitas hasil las seperti tegangan dan arus yang digunakan, kecepatan pengelasan, penggunaan elektroda yang tepat, dan lain sebagainya. Salah satu sifat mekanik yang paling penting dalam pengelasan adalah sifat kekerasan (hardness). Berdasarkan latar belakang diatas maka penelitian ini mengambil judul : “ Analisa Hasil Pengelasan SMAW Pada Stainlees Steel 304 Dengan Variasi Arus Dan Diameter Elektroda” .
1.2 Perumusan Masalah
Penelitian ini menggunakan bahan Stainlees Steel 304 yang diberi perlakuan pengelasan dengan variasi arus dan elektroda terhadap distribusi kekerasan dan struktur mikro pada Ferritic stainless steel setelah mengalami proses pengelasan dengan menggunakan las SMAW .
1.3Tujuan Penelitian
Tujuan khusus dari penelitian ini adalah :
1.Untunk mengetahui pengaruh variasi arus dan diameter elektroda terhadap kekerasan dengan material Stainless Steel AISI 304 pada hasil pengelasan SMAW.
2.Untuk mengetahui pengaruh variasi arus dan diameter elektroda terhadap struktur mikro dengan material Stainless Steel AISI 304pada hasil pengelasan SMAW.
1.4Batasan Masalah
Agar permasalahan dalam penelitian ini tidak terlalu melebar dari tujuan yang ingin dicapai, maka perlu ditentukan batasan masalah, adapun batasan permasalahan adalah sebagai berikut:
• Memakai bahan uji Stainless Steel AISI 304
• Pengelasan yang dilakukan adalah pengelasan SMAW dengan elektroda E 308 L berdiameter 2,6 mm dan berdiameter 3,2 mm
• Variasi arus pengelasan yang dipakai yaitu 85 A, 95 A, 105 A, dan 115 A
• Pengujian yang dlakukan adalah sifat mekanik yang meliputi pengujian
kekerasan (hardness) dan foto mikro (metallografi)
1.5Sistematika Penulisan
Agar penyusunan skripsi ini dapat tersusun secara sistematis dan mempermudah pembaca memahai tulisan ini, maka skripsi ini dibagi dalam beberapa bagian yaitu:
HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN ABSTRAK
KATA PENGANTAR DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL
BAB I : PENDAHULUAN
Pada bab ini akan dibahas mengenai latar belakang dari judul skripsi yang telah ditetapkan, tujuan, manfaat, batasan masalah, sistematika penulisan dan metodologi penulisan skripsi.
BAB II : DASAR TEORI
Pada bab ini akan dibahas mengenai metode yang akan digunakan untukmenyelesaikan penulisan skripsi. Pada bab ini juga akan dibahas mengenai langkah-langkah penelitian, pengolahan dan analisa data yang akan digunakan untuk menyelesaikan permasalahan dari topik yang diangkat.
BAB IV: ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN
Pada bab ini akan dianalisa dan dibahas mengenai data-data yang telah diperoleh dari hasil penelitian yang telah dilakukan.
BAB V: KESIMPULAN DAN SARAN
Pada bab ini berisi kesimpulan dari penulisan tugas akhir dan saran-saran. DAFTAR PUSTAKA
Berisi seluruh referensi yang digunakan dalam penelitian untuk pembuatan tugas akhir ini.
