Pembimbing:
Prof.Dr.Ir Abdullah Shahab, MSc
(Nip:195204171979031002)
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
pengaruh perbedaan komposisi
material benda kerja, posisi
pengelasan, perbedaan letak
grounding terhadap fenomena busur
Baja Tahan
karat, Paduan
Titanium, dan
paduan
lainnya
GTAW
Plat tipis,
kualitas
pengelasan
yang baik
kecepatan
pengelasan,
gas pelindung,
ketirusan
elektrode dan
arus
pengelasan
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
morfologi dan rasio
lebar-kedalaman
manik las.
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
mempelajari
seberapa
besar pengaruh jenis
material benda kerja, posisi pengelasan, posisi
grounding, arus pengelasan, sudut ketirusan
elektrode, dan debit gas pelindung terhadap
morfologi busur las
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
batasan masalah sebagai berikut:
Kondisi permukaan spesimen uji dianggap seragam.
Kondisi lingkungan pada saat pelaksanaan percobaan
dianggap tetap.
Kondisi peralatan yang digunakan dianggap cukup baik.
Variabel lain yang tidak dijadikan parameter diasumsikan
memberikan efek yang seragam.
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Manfaat hasil penelitian ini sebagai berikut:
1.Manfaat akademik: Hasil dari penelitian ini diharapkan
dapat memberikan sumbangsih bagi dunia ilmu
pengetahuan terutama bagi teknologi pengelasan dalam
menghasilkan produk las-lasan yang baik berdasarkan
parameter pengelasan yang digunakan
2.Manfaat dalam dunia kerja: Hasil dari penelitian ini
diharapkan sebagai acuan dalam pemilihan parameter
pengelasan yang tepat, dapat menghasilkan produk
las-lasan yang optimal dari segi biaya yang
diinvestasikan.
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
DASAR TEORI
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Keuntungan las GTAW
Arc yang pekat
Tidak timbul slag
Tidak adanya Sparks
Sedikit timbulnya asap
Hasil Lasan pada logam dan paduan logam
lebih baik
Baik untuk pengelasan material tipis
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Kerugian las GTAW:
Travel speed pengelasan lebih lambat
Menurunkan tingkat deposisi logam pengisi
Membutuhkan welder yang terampil pada
pengelasan ini
Sinar UV yang dihasilkan lebih cerah dari
pada proses pengelasan lainnya
Peralatan las yang membutuhkan biaya lebih
tinggi
Konsentrasi gas shielding bisa menggantikan
oksigen saat pengelasan di daerah tertutup
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Polaritas Arus Listrik
polaritas lurus (
Direct Current Straight
Polarity -
DCSP)
polaritas balik (
Direct Current Reverse Polarity
–
DCRP)
Penggunaan listrik AC
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Elektroda
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Pengasahan elektroda
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Gas Pelindung
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Baja Karbon:
Baja karbon rendah
(Low Carbon Steel)
Baja karbon sedang
(Medium Carbon Steel)
Baja karbon tinggi
(High Carbon Steel)
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Jenis Material Spesimen
Uji
Stainless Steel
1.
Austenitic Stainless Steel
2.
Ferritic Stainless Steel
3.
Martensitic Stainless Steel
4.
Duplex Stainless Steel
5.
Precipitation Hardening Steel
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Baja Tahan Karat Ramax HH (AISI 420 F)
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Posisi pengelasan di bagi menjadi:
1.
Posisi di Bawah Tangan
2. Posisi Tegak (Vertikal)
3. Posisi Datar (Horisontal)
4. Posisi di Atas Kepala (Over Head)
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Proses terbentuknya busur pada
pengelasan GTAW dengan polaritas
DCEN dan elektrode dengan ujung
mendatar.
Proses terbentuknya busur pada
pengelasan GTAW dengan polaritas
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Foto busur dengan penjelasan batas-batas antara busur, benda kerja,
dan elektrode.
Magnetic arc blow
disebabkan kondisi medan
magnet yang tidak seimbang di sekeliling
busur.
Kondisi medan magnet yang tidak seimbang
ini disebabkan oleh perbedaan jarak
elektroda dari ujung satu dan jarak elektroda
ke ujung yang lain atau bisa disebabkan oleh
penempatan posisi
ground
pada benda kerja.
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
METODOLOGI
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Dalam penelitian ini, parameter yang divariasikan antara
lain:
Jenis Material (Baja Karbon , Stainless Steel dan Ramax)
Debit gas pelindung (5 lpm, 10 lpm, dan 20 lpm)
Arus (70 Ampere, 100 Ampere, dan 150 Ampere)
Sudut ketirusan elektrode (30°, 60° dan 90°)
Posisi pengelasan (bawah tangan, over head)
Posisi grounding (depan, belakang, kanan, kiri)
Sementara parameter yang dijaga konstan antara lain:
Arc length
: 3 mm
Stick out
: 6 mm
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Respon yang Diamati:
Respon yang diamati adalah sebagai berikut:
Luas busur (mm
2
)
Kenaikan busur (mm)
Panjang maksimum busur (mm)
Panjang kontak busur (mm)
Sudut akar busur ( ° )
Suduk kontak busur ( ° )
Sudut kelengkungan busur ( ° )
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Tabel Penelitian
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Peralatan:
- Spesimen uji
-
Tripod
- Gerinda duduk - Kertas gosok grit 300
-
Mesin las GTAW- Dudukan
torch
-
Kamera digital - Kaca filter las 60%.
-
Stop watch
-
Jangka sorong, mistar, dan busur
derajat
-
Seperangkat komputer yang dilengkapi dengan
software
pengolah gambar
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Pada saat penilitian ini pengerjaan pengelasan
menggunakan:
Mesin Las
: GTAW HF
Polaritas
: DCSP
Voltage
: 20 V
Elektrode
: Tungsten 2% Thoriated
(EWTh-2)
Diameter Elektrode : 2,4 mm
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Dimensi dan bentuk spesimen
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
Laboratorium Metalurgi
Jurusan Teknik Mesin
Fakultas Teknologi Industri
Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya
2011
0 10 20 30 40 lu as p en am pa ng b u su r (m m ²) 30 60 90 ketirusan elektroda (°)
Perbandingan luas penampang busur dengan variasi ketirusan elektroda (bawah tangan, depan, debit 5
ltr/mnt, arus 70 Amp) SS BC Ramax 0 10 20 30 40 lu as p en am pa ng b u su r (m m ²) 5 10 20 debit gas pelindung ltr/mnt
perbandingan luas penampang busur dengan variasi debit gas pelindung (Bawah tangan, kiri, ketirusan elektroda 60°, arus
70 Amp) SS BC Ramax 0 10 20 30 40 lu as p en am pa ng b u su sr (m m ²) 70 100 150 Arus (Amp)
perbandingan luas penampang busur dengan variasi arus (Bawah tangan, Belakang, ketirusan elektroda 60°, debit gas
pelindung 5 ltr/mnt)
SS BC Ramax
0 2.5 5 7.5 10 p an ja ng b u su r m ak si m um (m m ) 5 10 20 debit gas pelindung ltr/mnt
perbandingan panjang maksimum dengan variasi debit gas pelindung (Bawah tangan, depan, ketirusan elektroda
60°, arus 70 Amp) SS BC Ramax 0 5 10 15 p an ja ng b u su r m ak si m um (m m ) 70 100 150 Arus (Amp)
perbandingan panjang maksimum dengan variasi arus (Bawah tangan, Depan, ketirusan elektroda 60°, debit gas pelindung 5
ltr/mnt)
SS BC Ramax
0 2.5 5 7.5 p an ja ng k o nt ak b u su r (m m ) 30 60 90 ketirusan elektroda (°)
perbandingan panjang kontak busur dengan variasi ketirusan elektroda ( bawah tangan, depan, debit 5
ltr/mnt, arus 70 Amp) SS BC Ramax 0 2.5 5 7.5 p an ja ng k o nt ak b u su r (m m ) 5 10 20 debit gas pelindung ltr/mnt
perbandingan panjang kontak busur dengan variasi debit gas pelindung (bawah tangan, depan, ketirusan
elektroda 60°, arus 70 Amp)
SS BC Ramax 0 2 4 6 8 10 p an ja ng k o nt ak b u su r (m m ) 70 100 150 Arus (Amp)
perbandingan panjang kontak busur dengan variasi arus (Bawah tangan, belakang, ketirusan elektroda 60°, debit gas
pelindung 5 ltr/mnt)
SS BC Ramax
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 ke na ik an b u su r p ad a el ek tr od a (m m ) 30 60 90 ketirusan elektroda (°)
perbandingan panjang kenaikan busur dengan variasi ketirusan elektroda (Bawah tangan, kiri, debit 5 ltr/mnt, arus
70 Amp) SS BC Ramax 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 ke na ik an b u su r p ad a el ek tr od a (m m ) 5 10 20 debit gas pelindung ltr/mnt
perbandingan kenaikan busur dengan variasi debit gas pelindung (Bawah tangan, kanan, ketirusan elektroda
60°, arus 70 Amp) SS BC Ramax 0 0.5 1 1.5 ke na ik an b u su r p ad a el ek tr od a (m m ) 70 100 150 Arus (Amp)
perbandingan kenaikan busur dengan variasi arus (Bawah tangan, kanan, ketirusan 60°, debit gas pelindung 5
ltr/mnt)
SS BC Ramax
0 100 200 su d ut a ka r b u su r ( °) 30 60 90 ketirusan elektroda (°)
perbandingan sudut akar busur dengan variasi ketirusan elektroda (Bawah tangan,depan, debit 5 ltr/mnt, arus 70
Amp) SS BC Ramax 0 200 su d ut a ka r b u su r ( °) 70 100 150 Arus (Amp)
perbandingan sudut akar busur dengan variasi arus (Bawah tangan, Depan, ketirusan 60°, debit gas pelindung 5
ltr/mnt
)
SS BC Ramax 0 100 200 su d ut a ka r b u su r ( °) 5 10 20 debit gas pelindung ltr/mntperbandingan sudut akar busur dengan variasi debit gas pelindung (bawah tangan, depan, ketirusan elektroda
60°, arus 70 Amp)
SS BC Ramax
0 20 40 su d ut k o n ta k b u su r (° ) 30 60 90 ketirusan elektroda (°)
perbandingan sudut kontak busur dengan variasi ketirusan elektroda (Bawah tangan, kanan, debit 5 ltr/mnt, arus 70
Amp) SS BC Ramax 0 50 100 su d ut k o n ta k b u su r (° ) 5 10 20 debit gas pelindung ltr/mnt
perbandingan sudut kontak busur dengan variasi debit gas pelindung (Bawah tangan, Depan, ketirusan elektroda
60°, arus 70 Amp) SS BC Ramax 0 100 su d ut k o n ta k b u su r (° ) 70 100 150… perbandingan sudut kontak busur dengan variasi arus
(Bawah tangan, belakang, ketirusan 60°, debit gas pelindung 5 ltr/mnt)
SS BC Ramax
0 20 40 60 su d ut k et ir us an b u su r ( °) 30 60 90 ketirusan elektroda (°)
Perbandingan sudut ketirusan busur pada dengan variasi ketirusan elektroda (bawah tangan, depan, debit 5 ltr/mnt, arus
70 Amp) SS BC Ramax 0 50 100 su d ut k et ir us an b u su r ( °) 5 10 20 debit gas pelindung ltr/mnt
perbandingan sudut ketirusan busur dengan variasi debit gas pelindung (Bawah tangan, kiri, ketirusan elektroda 60°, arus 70
Amp) SS BC Ramax 0 20 40 60 80 su d ut k et ir us an b u su r ( °) 70 100 150 Arus (Amp)
perbandingan sudut ketirusan busur dengan variasi arus (Bawah tangan, kiri, ketirusan 60°, debit gas pelindung 5 ltr/mnt)
SS BC Ramax
0 10 20 30 40 lu as p en am pa ng b u su r (m m ²) 30 60 90 ketirusan elektroda (°)
Perbandingan luas penampang busur dengan variasi ketirusan elektroda (BC, depan, debit 5 ltr/mnt, arus 70 Amp)
bawah tangan over head 0 10 20 30 40 lu as p en am pang b u su r (m m ²) 30 60 90 ketirusan elektroda (°)
Perbandingan luas penampang busur dengan variasi ketirusan elektroda (bawah tangan, depan, debit 5
ltr/mnt, arus 70 Amp) SS BC Ramax 0 10 20 30 lu as p en am pa ng b u su r (m m ²) 30 60 90 ketirusan elektroda (°)
Perbandingan luas penampang busur dengan variasi ketirusan elektroda (bawah tangan, BC, debit 5
ltr/mnt, arus 70 Amp)
depan belakang kiri kanan
