ABSTRACT
ELECTRODE DIAMETER INFLUENCE TO STRENGTH OF SINGLE V WELD JOINT AT STEEL AISI 1045
By
Chandra Hardiyuda, Ir. Nafrizal, M.T., Tarkono, S.T., M.T.
One of the most common process in manufacture industry is welding, where approximately 40-60 % of all the machining process is welding. In this the quality needed for the process is joint strength and avoiding welding defect. One of the variable that influence the welding quality is value of electrode diameter. If the diameter is too big, the penetration become enwell when doing root welding, so the root formed improperly. Root perfection affected greatly whit the joint strength. That phenomena encouraging the writer to do a research about affect of electrode diameter with the welding joint strength on the AISI 1045 materials. The purposes is to acquire a good knowledge about welding so the welding process can be planned well.
To get the valueof the joint strength, the writer did the Destructive Testing (DT), such as tensile test with the specimen that appropriated with the ASTM E-8. This research used 3 variations on the electrode diameter, that is (2.6 mm, 3.2 mm, 4.0mm)
The results of this research is follows. The highest tensile strength of the material is 653.3 MPa at the welding condition (Ø electrode : 3.2 mm, I : 110 Ampere), and the lowest is 500 MPa at the welding condition (Ø electrode : 4.0 mm, I : 130 Ampere). The value of electrode diameter affected the tensile strength, especially on some cases when the electrode diameter that is used is not suited with the seam welding that is formed. As there are variations on diameter on the seam welding width. So there are differences on the sum of multypass layer that is formed.
V. SIMPULAN DAN SARAN
A. SIMPULAN
Dari hasil pengujian tarik terhadap pengelasan baja AISI 1045 maka dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Nilai rata-rata kekuatan tarik pada elektroda dengan diameter 2.6 mm, 3.2 mm dan 4 mm mengalami penurunan berturut-turut sebesar 160.0 MPa, 106.7 MPa, 195.6 MPa dari kekuatan tarik raw material. Hal ini disebabkan adanya variasi diameter elektroda, tegangan busur las, kecepatan pengelasan dan ada tidaknya cacat dalam pengelasan. Nilai rata-rata kekuatan tarik terbesar pada hasil pengelasan baja AISI 1045 terdapat pada pengelasan dengan menggunakan elektroda berdiameter 3.2 mm, yaitu sebesar 613.3 MPa, sedangkan nilai rata-rata kekuatan tarik terkecil terdapat pada hasil pengelasan dengan menggunakan elektroda berdiameter 4 mm, yaitu sebesar 524.4 MPa.
65
3. Nilai kekuatan pada sambungan las sangat berpengaruh pada ketepatan dalam pemilihan besar diameter elektroda. Diameter elektroda yang akan digunakan disesuaikan dengan besar kampuh las dan tebal material yang akan dilas. Nilai kekuatan tarik terbesar terdapat pada elektroda dengan diameter 3.2 mm. jadi bisa dikatakan diameter ini tepat digunakan untuk pengelasan dengan besar kampuh 90o dan tebal pelat 12 mm.
B. SARAN
Untuk mendukung penelitian selanjutnya, maka penulis memberikan saran sebagai berikut :
1. Untuk mengetahui perbedaan kekuatan sambungan hasil pengelasan, maka pada penelitan berikutnya sebaiknya melakukan penelitian dengan variasi diameter elektroda terhadap besar kampuh yang berbeda dengan melakukan pengeringan pada temperatur penyimpanan elektroda sebelum digunakan.
2. Untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat, maka pada penelitian berikutnya melakukan metode pengujian yang lain, seperti pengujian NDT (Non Destructive Test) misalnya pengujian dengan menggunakan difraksi
I. PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
2
Pada kenyataan aplikasi di lapangan, struktur atau konstruksi yang terbentuk dari baja seringkali menggunakan proses penyambungan dengan cara pengelasan. Berdasarkan dari DIN (Deutche Industrie Normen) las adalah ikatan metalurgi pada sambungan logam atau logam paduan yang dilaksanakan dalam keadaan lumer atau cair. Dari definisi tersebut, dapat dijabarkan lebih lanjut bahwa las adalah sambungan setempat dari beberapa logam dengan menggunakan energi panas. Las telah digunakan pada proses penyambungan yang menjadikan konstruksi bangunan baja dan konstruksi mesin menjadi lebih sederhana, lingkup pemakaiannnya lebih luas yang meliputi: konstruksi-kontruksi jembatan, bejana tekan, kendaraan, rel dan sebagainya.
Hal yang paling memungkinkan dari akibat proses pengelasan adalah timbulnya lonjakan tegangan yang lebih besar jika dibandingkan dengan sambungan pada mur baut atau paku keling. Hal ini disebabkan karena terjadinya perubahan sifat-sifat bahan pada sambungan terutama pada daerah terpengaruh panas atau HAZ (Heat Affected Zone), karena daerah tersebut adalah daerah logam yang bersebelahan dengan daerah logam las yang selama proses pengelasan mengalami siklus termal pemanasan dan pendinginan cepat.
pengelasan terhadap sifat fisis dan mekanis dari logam yang dilas. Untuk mengetahuinya, maka dilakukan pengujian sifat fisis dan mekanis, yang dalam hal ini dilakukan pada logam baja karbon sedang AISI 1045 dari hasil pengelasan satu jenis elektroda dengan diameter elektroda yang berbeda. Sehingga dalam
penulisan Tugas Akhir ini, penulis mengambil judul “PENGARUH
DIAMETER ELEKTRODA TERHADAP KEKUATAN SAMBUNGAN LAS V TUNGGAL PADA BAJA AISI 1045”.
B. TUJUAN PENELITIAN
Adapun tujuan penelitian yang hendak dicapai dalam tugas akhir ini adalah: mengetahui pengaruh diameter elektroda terhadap kekuatan sambungan hasil pengelasan SMAW pada baja karbon sedang AISI 1045.
C. BATASAN MASALAH
Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Jenis proses pengelasan yang digunakan adalah las busur listrik elektroda terbungkus (shielded metal arc welding = SMAW).
2. Spesimen yang digunakan adalah baja karbon sedang AISI 1045.
3. Jenis elektroda las yang digunakan adalah elektroda AWS E-7016 berdiameter 2.6 mm, 3.2 mm,dan 4 mm.
4
5. Kuat arus yang digunakan dalam pengelasan 80 Ampere untuk elektoda dengan diameter 2.6 mm, 110 Ampere untuk elektroda dengan diameter 3.2 mm dan 130 Ampere untuk elektroda dengan diameter 4 mm.
6. Pengujian dilakukan dengan uji tarik standar ASTM E-8, dan komposisi kimia.
D. SISTEMATIKA PENULISAN
Sistematika penulisan dari penelitian Tugas Akhir ini mengikuti standar penulisan karya ilmiah yang ada di Universitas Lampung, yaitu sebagai berikut:
1. Bab I. Pendahuluan
Bab ini meliputi latar belakang, tujuan, batasan masalah dan sistematika penulisan.
2. Bab II. Tinjauan Pustaka
Bab ini memuat landasan teori yang berkaitan dengan penelitian, meliputi: baja karbon, kandungan karbon dan sifat mekanis, standarisasi baja karbon, pengaruh unsur kimia terhadap kekuatan material, pengelasan baja karbon sedang, klasifikasi las, las busur listrik elektroda terbungkus (SMAW), pemilihan parameter pengelasan SMAW, jenis sambungan las, siklus termal daerah las, oksidasi, elektroda, metode pengujian uji tarik.
3. Bab III. Metode Penelitian
Bab ini berisi waktu dan tempat penelitian, alat dan material penelitian, prosedur penelitian dan pengujian, serta alur penelitian.
4. Bab IV. Hasil dan Pembahasan
Bab ini berisi data alat dan material pengujian, data hasil pengujian, grafik hasil pengujian, hasil uji tarik, hasil uji komposisi kimia dan pembahasan.
5. Bab V. Simpulan dan Saran.
