TUGAS TEKNIK PENGELASAN TUGAS TEKNIK PENGELASAN PENGELASAN
PENGELASAN BESI COR BESI COR KELABU ( KELABU ( GREY CAST GREY CAST IRON IRON ) FC ) FC 2525
Di buat sebagai syarat untuk mengikuti mata kuliah Tek
Di buat sebagai syarat untuk mengikuti mata kuliah Teknik Pengelasan KBK Metalurginik Pengelasan KBK Metalurgi Oleh :
Oleh :
MUSTAQIM
MUSTAQIM ISA ISA DULLAH DULLAH ( ( 031010050703101005073 3 ))
JURUSAN TEKNIK MESIN JURUSAN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SRIWIJAYA UNIVERSITAS SRIWIJAYA INDRALAYA INDRALAYA 2015 2015
KATA PENGANTAR
Assalamu’ alaikum wr.wb
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan pembuatan makalah dalam rangka Tugas mata kuliah Teknik Pengelasan yang dibuat untuk memenuhi syarat mengikuti perkuliahan pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Tekenik Universitas Sriwijaya dengan judul“Pengelasan Besi Cor Kelabu ( Grey Cast Iron ) FC 25”
Inderlaya, Maret 2015
DAFTAR ISI
Kata Pengantar ... i
Bab1 Pendahuluan ...4
1.1 Latar Belakang...4
Bab 2 Tinjauan Pustaka ...6
Bab 3 Analisa Pembahsan...7
3.1 Karakteristik Besi Cor Kelabu ...7
3.2 Metode Pengelasan Besi Cor Kelabu FC 25 ...8
3.2.1Preheating Temperatur ...11
BAB I
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Menurut DIN (Deutch Industrie Normen) las adalah suatu ikatan metalurgi pada sambungan logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Dari definisi tersebut dapat dijabarkan lebih lanjut bahwa las adalah sambungan setempat dari beberapa batang logam dengan menggunakan energi panas. Pada waktu ini telah dipergunakan lebih dari 40 jenis pengelasan termasuk pengelasan yang dilaksanakan dengan cara menekan dua logam yang disambung sehingga terjadi ikatan antara atom-atom molekul dari logam yang disambungkan.
Berdasarkan klasifikasi ini pengelasan dapat dibagi dalam tiga kelas utama yaitu pengelasan cair, pengelasan tekan dan pematrian.
Shielded metal arc welding ( SMAW ) juga dikenal sebagai logam panduan arc welding (MMA atau MMAW), fluks busur terlindung las [1] atau informal sebagai tongkat las, adalah busur manual proses pengelasan yang menggunakan elektroda habis dilapisi fluks untuk meletakkan mengelas. Arus listrik, dalam bentuk baik alternating current saat ini atau langsung dari power supply las, digunakan untuk membentuk busur listrik antara elektroda dan logam yang akan bergabung. Benda kerja dan elektroda mencair membentuk kolam las yang mendingin membentuk sendi yang kuat. Sebagai lasan diletakkan, lapisan fluks elektroda hancur, memberikan off uap yang berfungsi sebagai shie lding gas dan menyediakan lapisan slag, yang keduanya melindungi daerah las dari kontaminasi atmosfer.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas dapat dirumuskan permasalahan yaitu :
a.Pemilihan Material dalam pengelasa atau pun proses pengelasan pemilihan material yang benar dapat mempengaruhi hasil dari pengelasan
b.Metode pengelasan yang benar merupakan prosedur dalam pengelasa yang harus di perhatikan untuk mendapat kan hasil pengelasan yang sesuai dengan standar AWS
c.Pemilihan elektroda dan groove yang sesuai dengan standar AWS pada setiap proses pengelasan dapat menghasilkan lasan yang sangat baik dan mengurangi cacat pada lasan
1.3 Pembatasan Masalah
a.Material yang di pakai adalah besi cor kelabu FC 25
b. Metode pengelasan yang standar yang di gunakan adalah SMAW 1.4 TujuanPenelitian
Memahami proses pengelasan yang standar AWS dengan pemilihan material yang tepat Menerapan Materi perkuliah dari dosen pengajar mata kuliah teknik pengelasan
Menganalisa cacat lasaan 1.5 Manfaat Penelitian
Mampu memahami proses pengelasan besi cor kelabu, Menggunakan metode pengelasan yang baik dan benar dengan sesuai standar,dengan menentukan pemilhan material ,posisi ,elektroda,
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Pengelasan
Pengelasan adalah adalah suatu ikatan metalurgi pada sambungan logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Dari definisi tersebut dapat dijabarkan lebih lanjut bahwa las adalah sambungan setempat dari beberapa batang logam dengan
menggunakan energi panas. Pada waktu ini telah dipergunakan lebih dari 40 jenis pengelasan termasuk pengelasan yang dilaksanakan dengan cara menekan dua logam
yang disambung sehingga terjadi ikatan antara atom-atom molekul dari logam yang disambungkan. [ 1]
Berdasarkan klasifikasi ini pengelasan dapat dibagi dalam t iga kelas utama yaitu : pengelasan cair, pengelasan tekan dan pematrian.
1. Pengelasan cair adalah cara pengelasan dimana sambungan dipanaskan sampai mencair dengan sumber panas dari busur listrik atau sumber api gas yang terbakar. Contoh Aplikasi Pengelasan Cair :
- Las Busur - Las Gas
- Las Listrik Terak - Las Listrik Gas - Las termit
Pengelasan tekan adalah pcara pengelasan dimana sambungan dipanaskan dan kemudian ditekan hingga menjadi satu.
Pengelasan tekan :
Contoh Las Resistansi Listrik - Las Tekan Gas
- Las Tempa - Las Gesek - Las Ledakan
3. Pematrian adalah cara pengelasan diman sambungan diikat dan disatukan denngan menggunakan paduan logam yang mempunyai titik cair rendah. Dalam hal ini logam induk tidak turut mencair.
BAB 3
ANALISA DAN PEMBAHASAN
3.1 KARATERISTIK MATERIAL BESI COR KELABU FC 25
Karakteristik besi cor kelabu adalah adanya grafit yang berbentuk serpih. Keberadaan grafit dengan bentuk seperti ini menyebabkan besi cor kelabu sangat sensitif terhadap timbulnya retak apabila dibebani dengan beban tarik.
Kenyataan ini yang menjadi penyebab mengapa besi cor kelabu sulit dilas, karena pada saat logam las membeku (yang diiringi dengan penyusutan, maka lazimnya akan muncul retak di kiri kanan logam las). Disamping itu laju pendinginan sangat berpengaruh terhadap timbulnya besi cor putih yang bersifat sangat keras. Untuk mengatasi hal tsb, mengelas besi cor kelabu lazim diterapkan preheat yang relatif tinggi untuk memperlambat laju pendinginan sehingga pembentukan besi cor putih dapat dihambat.
Saat ini untuk mengelas besi cor kelabu digunakan proses pengelasan SMAW dengan menggunakan logam las atau logam pengisi dari jenis besi cor kelabu dengan kadar Si yang sangat tinggi (Super silicon cast iron) dengan jenis flux yang terdiri dari borat, soda ash, sedikit ammonium sulfat dan oksida besi. selain itu kadang-kadang digunakan logam las yang menganduing Nikel atau bahkan Nikel murni.
Salah satu Karekteristik yang dimiliki oleh besi cor kelabu adalah bidang patahannya. Patahan terjadi dengan rambatan yang melintasi satu serpih ke serpih yang lainnya. Karena sebagian besar permukaan patahan melintasi serpih-serpih grafit, maka permukaannya berwarna kelabu. Untuk itu disebut besi cor kelabu. Besi cor kelabu memiliki kandungan karbon antara 2,7 sampai 4 persen dan unsure mangan sekitar 0,8 persen. Besi cor kelabu ini mengandung unsur silicon relative tinggi yaitu antara satu sampai tiga persen. Dengan silicon sebesar ini, besi cor akan membentuk garfit dengan mudah, sehingga fasa karbida Fe3C tidak
terbentuk. Grafit serpih besi cor ini terbentuk saat proses pembekuan. Besi cor kelabu mempunyai sifat mampu las yang buruk, ketahanan korosi rendah, dan ketahanan aus yang juga rendah. Namun demikian besi cor ini memiliki sifat mampu mesin yang baik dan mampu cor yang sangat baik. Secara keseluruhan sifat fisik dan mekanik dari besi tuang kelabu ASTM 40 dapat dilihat seperti berikut.
Komposisi Kimia Besi Cor Kelabu ASTM 40C=2,7 – 4,0%, Mn=0,8%, Si=1,8 – 3%, S=0, 07% max, P=0,2% max
Karakteristik Sifat Fisik Dan Mekanik Besi Cor Kelabu
Densiti7, 06 x 10³ – 7,34 x10³kg/m³Modulus Elastisitas 124GPaThermal Expansion (20 C)9,0 x 10-6Cˉ¹Specific Heat Capacity (25 C) 490 J/(kg x K)Konduktivitas Thermal53,3W/(m x K)Resistivitas Listrik1,1 x10-7Ohm x mKuat Tarik 276 MPaElongasi 1 %Kekerasan 180 – 302HB, Hardness Brinell
Raw Material
Chemichal Composition (%) Carbon
Equvalet C Si Mn P S FE FC25 (G2500 3,2-3,5 2,0-2,4 0,6-0,9 0,2 max 0,15 max balance 4,0-4,25
Tabel komposisi kimia besi cor kelabu FC 25
Pada perkembangan berikutnya, mengingat kesulitan-kesulitan yang sering dijumpai dalam mengelas besi cor kelabu, maka telah dikembangkan metoda-metoda baru yang lazim dikenal dengan istilah :
1. Metoda Pouring (buring in) 2. Metoda Powder filling 3. Metoda Draoplet spray, dan
3.2 Metode Pengelasan Besi Cor Kelabu FC 25
Tabel Perbedaan Karakteristik Proses Pengelasan (Sonawan,2006)
OAW SMAW GTAW/FCAW
Tempertur sumber panas
Rendah Tinggi Tinggi
Temperatur preheat
Tinggi Rendah Rendah
Penetrasi Rendah Tinggi Tinggi
Dislusi Rendah Tinggi Tinggi
Laju Disposis Rendah Rendah Tinggi
HAZ Lebar Lebih sempit Lebih sempit
Pemakaian Pelapisan ( buttering) pengelasan perbaikan
Pengelasan perbaikan Pengelasan perbaiakan
Sifat mapu las besi cor kelabu sendiri tergantung pada sifat mekanik dan pada struktur mikro nya di banding kan besi cor melleable dan nodular sendiri sulit untuk membentuk sifat martensit,besi cor kelabu apa lagi jika matriks feritik,besi cor putih sangat keras dan tidak mengandung grafit, melainkan besi-karbida. Umumnya jenis besi cor ini tidak disarankan untuk dilas. (Sonawan, 2006)
Prose pengelasan masukan panas lebih rendah biasa nya memerlukan tempertur pemansan mula ( preheat ) yang lebih tinggi sehingga tidak terjadi pendinginan cepat sehinngga logam cair dapat menyesuaikan dengan logam induk las. Pemilihan elektroda juga sangat berpengaruh terhadap tinggi rendah nya preheat.elektroda dengan campuran nikel tinngi dapat dimanfaat kan untuk mendapatkan hasil lasan yang baik dan temperatur preheat yang rendah.
Besi cor kelabu merupakan salah satu material yang sangat terpenting didunia dengan lebih dari 70% diproduksi (riset dari Stefanescu, 2005)
Metode proses pengelasan yang di gunakan pada penegelasan besi cor kelabu (grey cast i ron ) adalah dengan megunakan metode SMAW dengan kawat las paduan nikel ( ENIFE_ Cl )
Gamabar : proses pengelasan SMAW
SMAW juga dikenal sebagai logam panduan arc welding (MMA atau MMAW), fluks busur terlindung las [1] atau informal sebagai tongkat las, adalah busur manual proses pengelasan yang menggunakan elektroda habis dilapisi fluks untuk meletakkan mengelas. Arus listrik, dalam bentuk baik alternating current saat ini atau langsung dari power supply las, digunakan untuk membentuk busur listrik antara elektroda dan logam yang akan bergabung. Benda kerja dan elektroda mencair membentuk kolam las yang mendingin membentuk sendi yang kuat. Sebagai lasan diletakkan, lapisan fluks elektroda hancur, memberikan off uap yang berfungsi sebagai shielding gas dan menyediakan lapisan slag, yang keduanya melindungi daerah las dari kontaminasi atmosfer
Proses terjadinya pengelasan ini karena adanya kontak antara ujung elektroda dan material dasar sehingga terjadi hubungan pendek, saat terjadi hubungan pendek tersebut las (welder) harus menarik elektroda sehingga terbentuk busur listrik yaitu lompatan ion Panas akan mencairkan elektroda dan material dasar sehingga cairan elektrode dan cairan material dasar akan menyatu membentuk logam lasan (weld metal). Untuk menghasilkan busur yang baik dan konstan harus menjaga jarak ujung elektroda dan permukaan material dasar tetap sama. Adapun jarak yang paling baik adalah sama dengan 1,5 x diameter elektroda yang dipakai
Gambar : proses pengelasan 3.2.1 Preheating Temperatur
Pada proses pengelasan tersebut yang perlu diperhatikan juga ialah temperat ur panas sebelum pengelasanyang dihasilkan dari proses pengelasan logam induk pada bagian yang akan di las presssure welding ( las bertekana ) di mana las yang di buat mengguna kan bantuan tekanan
sehingga terjadi laju aliran pada permukan yang disambung baik dipanas kan atau pun tanpa dipanas kan.
Pemanasan material sebelum dan pada saat pengelasan dianjurkan untuk mendapatkan material property lasan dan HAZ yang diinginkan sesuai WPS. Pemanasan yang berlebihan akan merusak material lasan dan menabah HAZ. Pre heat terus menerus boleh dilakukan pada thickness material karbon steel yang lebih dari 2 inchi., juga pada pengelasan besi tuang. Preheat menggunakan heating torch (tidak boleh pakai cutting torch). Unuk material yang tebal, saat tack weld harus dilakukan preheat. Untuk mengecek suhu diukur daerah belakang, jangan pada daerah preheat karena daerah belakang belum tentu panasnya sudah sesuai dengan daerah depan.
Sambungan las harus memperhatikan tegangan (service stress) dan temperatur operasinya karena hasil pengelasan dapat meminimalkan tegangan sisa (residual stress) yang dapat
mengakibatkan retak dingin dan retak kelelahan .
Sambungan dengan beban dinami dan statik harus dipertimbangkan . Beban dinamik harus dapat menghindari retak kelelahan dan patah rapuh dalam pengoperasiannya
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan analisa serta pembahasan di atas bawah besi cor kelabu Karakteristik besi cor kelabu adalah adanya grafit yang berbentuk serpih. Keberadaan grafit dengan bentuk seperti ini menyebabkan besi cor kelabu sangat sensitif terhadap timbulnya retak apabila dibebani dengan beban tarik. Kenyataan ini yang menjadi penyebab mengapa besi cor kelabu sulit dilas
Sifat mapu las besi cor kelabu sendiri tergantung pada sifat mekanik dan pada struktur mikro nya.
5.2 Saran
Di karenakan dalam pengelasan besi cor kelabu sulit untuk di las,pemiliahan elektroda dan temperatur thermal lasan harus tepat dan benar
Untuk mendapat kan hasil lasan yang baik perlu di lakukan pengujian ,agar mendapatkan hasil lasan yang baik dan sesuai tepat dengan kegunaan nya.
