SKRIPSI KARAKTERISASI POROSITAS PENGELASAN MIG PADA SAMBUNGAN BUTT JOIN ALUMINIUM 5083 H116

(1)

I

SKRIPSI

KARAKTERISASI POROSITAS PENGELASAN MIG PADA SAMBUNGAN BUTT JOIN ALUMINIUM 5083 H116

Diajukan untuk memenuhi persyaratan memperoleh gelar sarjana teknik

Disusun Oleh : Suhardi 20160130075

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH YOGYAKARTA

2021

(2)

II

(3)

III MOTTO

“Tanamkan kebaikan sebanyak mungkin kelak kamu akan memetiknya”

“Belajarlah dari kesalahan dan petiklah ilmu sebanyak mungkin dari kesalahan tersebut “

“Tidak penting seberapa lambat kamu melaju,selagi kamu tidak berhenti dan terus melangkah terus semangat”

(4)

IV HALAMAN PERSEMBAHAN

Allhamdulilah puji sukur kepada Allah SWT atas berkat dan rahmat - Nya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan tugas akhir ini dengan lancar. Hasil karya ini

saya pesembahkan untuk kedua orang tua saya tercinta

Ayah Alimudin, ibu Hariani

Dan khususnya dosen yang penuh keikhlasan dan kesabaran dalam membimbing tugas akhir saya

Bapak Rela Adi Himarosa dan Bapak Muhammat Budi Nur Rahman

Terima kasih atas segala doa dan pengorbanannya sehingga saya bisa menyelesaikan tugas akhir saya

(5)

V KATA PENGANTAR

Asslamu’alaikum Wr. Wb.

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT Yang Maha Esa atas segala rahmat dan hidayah-Nya sehingga Laporan Tugas Akhir atau Skripsi dengan judul

“Karakterisasi Porositas Pengelasan MIG Pada Sambungan Butt Join Aluminium 5083

H116

’’ selesai pada waktunya dan terselesaikan dengan baik.

Tugas Akhir ini sebagai salah satu syarat yang harus dipenuhi untuk memperoleh gelar Sarjana Strata-1 Prodi Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.

Pengelasan MIG (Metal Inert Gas) sambungan butt join.Merupakan proses pengelasan yang sangat luas. Namun sering kali terjadi cacat porositas pada hasil las yang dapat menurunkan sifat kekuatan pada spesimen seperti. tegangan tekan, Tarik ,dan geser. Oleh karena itu pengelasan sangat perlu dikembangkan agar bisa mendapatkan hasil yang maksimal dan bisa memenuhi kebutuhan manufaktur diera sekarang ini. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui jumlah porositas hasil las pada durasi pengelasan 5-20 detik.

Material yang digunakan pada penelitian ini menggunakan aluminium paduan 5083 H116 dengan dimensi web plate 300 mm x 150 mm tebal 3 mm.

Metode pengelasan menggunakan las MIG dengan kecepatan pengelasan 14 mm/s.

Pengelasan dilakukan menggunakan sambungan butt-joint dengan Tegangan 21 V.

Pengelasan dilakukan dengan laju aliran gas argon 25 liter/menit. Hasil pengelasan diuji menggunakan mikrostruktur untuk mengetahui porositas.

Penulisan skripsi ini juga tidak lepas dari bantuan dan dukungan dari semua pihak. Oleh sebap itu, penulis ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar- besarnya kepada semua pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya dalam penulisan skripsi ini.

Penulis menyadari, masih banyak kekurangan dalam penyusunan skripsi ini untuk itu, penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca untuk perbaikan di masa mendatang. Penulis berharap skripsi ini dapat berguna dan memberikan manfaat bagi penulis sendiri pada khususnya dan pembaca pada umumnya.

Wassalamu’alaikum. Wr. Wb.

(6)

VI UCAPAN TERIMAKASIH

Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam proses penelitian dan penulisan skripsi ini tidak terlepas dari segala bantuan, dorongan, dan bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis menyampaikan terimakasih kepada pihak- pihak yang telah membantu, saya diantaranya.

1. Kedua orang tua dan keluarga yang selalu memberikan doa dan dukungan 2. Kepada Bapak Ir. Berli Paripurna Kamiel, S.T., M.Eng.Sc., Ph.D selaku ketua

program studi Teknik Mesin Universitas Muhammadiyah Yogyakarta.

3. Bapak Rela Adi Himarosa, S.T., M.Eng. dan Bapak Muh. Budi Nur Rahman, S.T., M.Eng selaku dosen pembimbing penelitian ini yang telah banyak memberikan bantuan dari segi materi maupun pemikiran, pengarahan, penjelasan, dan bimbingan selama penelitian dan penulisan skripsi hingga selesai.

4. Asep Sudargo, Ryan Setyo Pambudi, Febrian Cahyo Saputra, Irfan deo dan Rahman sebagai tim dalam penelitian ini

5. Kepada semua pihak yang telah membantu dan memberikan dukungannya

Yogyakarta, 6 November 2021

Suhardi

(7)

VII DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN ... I HALAMAN PERNYATAAN ... II MATTO ... III HALAMAN PERSEMBAHAN ... IV KATA PENGANTAR... V UCAPAN TERIMAKASIH ... VI DAFTAR ISI ... VII DAFTAR GAMBAR ... IX DAFTAR TABEL ... XI INTISARI ... XII ABSTRACT ... XIII

BAB I PENDAHULUAN ...1

1.1 Latar Belakang ...1

1.2 Rumusan Masalah ...2

1.3 Batasan Masalah ...3

1.4 Tujuan Penelitian ...3

1.5 Manfaat Penelitian ...3

BAB II TINJUAN PUSTAKA DAN DASAR TEORI ... 4

2.1 Tinjauan Pustaka ...4

2.2 Dasar Teori ...8

2.2.1 Karakteritik Sifat Aluminium ...9

2.2.2 Paduan Aluminium...10

2.2.3 Paduan Aluminium AA 5083 H116 ... 14

2.2.4 Diagram Fase Paduan Al-Mg ...14

2.2.5 Perinsip Pengelasan ...15

2.2.6 Las Metal Inert Gas (MIG) ...16

2.2.7 Elekroda Las MIG...18

2.2.8 Gas Pelindung Las MIG ... 18

2.2.9 Parameter Pengelasan ...19

2.3 Jenis Pengujian ...21

2.3.1 Pengujian Radiografi ...21

(8)

VIII

2.3.2 Cacat Pengelasan Pada Radiografi ...21

2.3.3 Distorsi Pada Pengelasan ...23

2.3.4 Pengujian Metallography ...23

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ...27

3.1 Identifikasi Masalah ...27

3.2 Perencanaan Penelitian ...27

3.2.1 Variasi Penelitian ...27

3.2.2 Alat Dan Bahan Penelitian ...28

3.3 Diagram Alir Penelitian ...29

3.4 Prosedur Penelitian ...30

3.5 Persiapan Spesimen Las ...30

3.6 Persiapan Pengelasan...30

3.8 Proses Pengelasan ...31

3.9 Pengujian Hasil Las ...33

3.10 Pengujian Distorsi ...33

3.11 Pengujian Radiografi ...34

3.12 Proses Pengujian Mikro ...36

3.13 Pengujian Struktur Mikro ...38

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...39

4.1 Pengujian Radiografi ...39

4.2 Siklus Termal Pengelasan...40

4.3 Hasil Distorsi ...41

4.4 Pengujian Struktur Mikro Porositas ...41

BAB V PENUTUP ...46

5.1 Kesimpulan ...46

5.2 Saran ...46

DAFTAR PUSTAKA… ... 48

LAMPIRAN ... 50

(9)

IX DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Penyusutan sudut terjadi rotasi disekitar garis las ...4

Gambar 2.2 Terjadi buckling ...4

Gambar 2.3 Penyusutan distorsi a) arah transversal b) arah longitudinal ...5

Gambar 2.4 Hasil pengujian radiografi ...6

Gambar 2.5 Hasil pengujian radiografi laju aliran a) gas 12 liter/menit b) gas 19 liter/menit c) gas 38 liter/menit ...6

Gambar 2.6 Hasil pengujian struktur mikro pada aluminium AA 5083 H116 ... 8

Gambar 2.7 Kode aluminium ... 12

Gambar 2.8 paduan Al-Mg... 15

Gambar 2.9 Proses las MIG a) skema pengelasan b) area pengelasan ... 17

Gambar 2.10 Pengaruh gas pelindung terhadap penetrasi ... 19

Gambar 2.11 Jarak elektroda dengan permukaan logam induk ... 20

Gambar 2.12 Bentuk hasil manik las sesuai kecepatan las ... 20

Gambar 2.13 Skema uji radiografi ...21

Gambar 2.14 Porositas radiografi film interpretation of ... 22

Gambar 2.15 Incomplete penetration ...22

Gambar 2.16 Incomplete fusion / lack of fusi ... 22

Gambar 2.17 Jenis-jenis distorsi dalam pengelasan ...23

Gambar 2.18 Bagian hasil pengelasan ...24

Gambar 2.19 Efek proses etsa pada permukaan spesimen ... 25

Gambar 2.20 Pantulan sinar pada pengamatan metalografi ...26

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian ...29

Gambar 3.2 Dimensi plat aluminium AA 5083 H116 ...30

Gambar 3.3 Persiapan pengelasan ...31

Gambar 3.4 Pengaturan busur pada mesin las otomatis ...31

Gambar 3.5 Pengaturan program mesin las otomatis pada komputer ... 31

Gambar 3.6 Ukuran titik distorsi yang dihitung ...34

Gambar 3.7 X-ray control console Lorad LPX200 ...34

Gambar 3.8 X-ray tube head ...34

(10)

X

Gambar 3.9 Potongan spesimen… ... 37

Gambar 3.10 Cairan etsa ...37

Gambar 3.11 Mikroskop optik Olympus BX53M ...38

Gambar 4.1 Kecepatan las yang digunakan 14 mm/s, tegangan las. 21 V dan gas argon 25 liter/menit ...39

Gambar 4.2 Pemasangan titik termokopel… ... 40

Gambar 4.3 Hasil suhu pengujian termokopel ...40

Gambar 4.4 Hasil distorsi… ...41

Gambar 4.5 Hasil pengamatan mikro porositas pada pengelasan MIG bahan AA 5083 H116 dengan potongan detik ke 5, 6, 7 dan 8 ... 42

Gambar 4.8 Hasil porositas… ... 45

(11)

XI DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Sifat-sifat mekanis aluminium ...9

Tabel 2.2 Sifat-sifat fisis aluminium ...10

Tabel 2.3 Klasifikasi aluminium serta paduannya ...12

Tabel 2.4 Jenis paduan aluminium ...13

Tabel 2.5 Kode pada aluminium ...13

Tabel 2.6 Komposisi aluminium seri AA 5083 H116 ...14

Tabel 2.7 Perbedaan pengelasan MIG welding dengan MAG welding ...16

Tabel 2.8 Komposisi kimia elektroda ER5356 ...18

Tabel 3.1 Daftar alat yang di gunakan pada proses pengelasan ...28

Tabel 3.2 Parameter Pengelasan ...32

Tabel 3.3 Komposis larutan etsa ...37

Tabel 4.1 Hasil pengujian radiografi ...40

Tabel 4.2 Distribusi porositas pengelasan MIG bahan AA 5083 H116 dengan potongan detik ke 5, 6, 7 dan 8 ... 42