PENGARUH PENAMBAHAN GAS O2 PADA PENGELASAN CO2 DENGAN ELEKTRODA INTI FLUKS DAN SOLID TERHADAP SIFAT MEKANIS DAN VISUAL SKRIPSI

(1)

PENGARUH PENAMBAHAN GAS O2 PADA PENGELASAN CO2 DENGAN ELEKTRODA INTI FLUKS DAN SOLID

TERHADAP SIFAT MEKANIS DAN VISUAL

SKRIPSI

IMMANUEL USPESSY 1210317010

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN” JAKARTA

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNIK PERKAPALAN

2017

(2)

i

PENGARUH PENAMBAHAN GAS O2 PADA PENGELASAN CO2 DENGAN ELEKTRODA INTI FLUKS DAN SOLID

TERHADAP SIFAT MEKANIS DAN VISUAL

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Perkapalan

IMMANUEL USPESSY 1210317010

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL ”VETERAN” JAKARTA

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI TEKNIK PERKAPALAN

2017

(3)

(4)

(5)

(6)

v

PENGARUH PENAMBAHAN GAS O2 PADA PENGELASAN CO2 DENGAN ELEKTRODA INTI FLUKS DAN SOLID

TERHADAP SIFAT MEKANIS DAN VISUAL

Immanuel Uspessy

Abstrak

Las CO2adalah proses pengelasan busur listrik dimana gas karbondioksida atau CO₂sebagai bahan pelindung cairan logam dimana pada proses pengelasan akan terjadi pencairan logam, agar tidak terjadi proses oksidasi, yang menyebabkan terjadinya porosity pada logam lasan. Dimana porosity akan menurunkan kekuatan tarik logam tersebut. Pada proses pengelasan pasti terjadi proses pencairan logam. Pencairan logam tersebut karena pengaruh panas dimana energy panas yang dipakai arus listrik dan oksidator tambahan, untuk mendapatkan sambungan las yang kuatdibutuhkan panas yang cukup untuk mencairkan logam yang akan disambung, dimana semakin panas akan semakin dalam dan luas logam itu mencair. Jika terjadi penambahan gas O2 pada proses pengelasan maka menambah proses oksidasi yang berarti akan semakin panas. Karena itu digunakan elektroda inti fluks untuk mengurangi porosity yang ditimbulkan panas. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui nilai kekuatan tarik, bending dan visual dari hasil pengelasan las CO2 dengan penambahan gas O2 sebanyak 0%, 5%, 10% pada baja ST42 sambungan I tebal plat 10 mm Marine Plate dengan elektroda inti fluks dan Solid. Metode yang dipakai dalam penelitian ini adalah metode eksperimen, yaitu metode percobaan secara langsung terhadap obyek.

Dalam hal ini baja ST42 sambungan I tebal plate 10 mm sebanyak 24 piece yang dilas dengan menggunakan gas CO₂. Untuk mendapatkan data penelitian digunakan metode observasi dengan menggunakan mesin uji tarik dan bending serta uji EDSA. Data yang terkumpul kemudian dianalisis hubungan korelasinya Hasil penelitian menunjukkan adanya perbedaan kekuatan tarik dan bending serta kedalaman penembusan antara penambahan gas O2 sebanyak 0%, 5% dan 10%

dengan elektroda inti fluks dan Solid. Berdasarkan hasil penelitian disarankan dalam melakukan pengelasan kontruksi baja ST42 dengan tebal 10 mm sambungan I pada proses las CO₂ yang mengutamakan kekuatan tarik disarankan menggunakan elektroda inti fluks dengan arus 230 A, sedangkan yang mengutamakan kekuatan tekan disarankan menggunakan elektroda solid, agar kekuatan tarik dan tekan serta penembusan yang baik dari hasil lasan maksimal.

Kata kunci : Porosity, Kuat Tarik, Kuat Tekan.

(7)

vi

O2 IN ADDITION THE EFFECT OF CO2 WELDING WITH ELECTRODES FLUX CORE AND SOLID ON MECHANICAL

PROPERTIES AND VISUAL

Immanuel Uspessy

Abstract

CO2 weld is an electric arc welding process in which carbon dioxide or CO2 as a shielding material wherein the liquid metal in the welding process will occur melting metal, to prevent oxidation, which causes porosity in the weld metal. Where the porosity will decrease the tensile strength of the metal.

In the process of welding metal melting process is inevitable. Disbursement of these metals due to the influence of heat where the thermal energy used electric current and additional oxidant, to obtain a strong weld joints needed enough heat to melt the metals to be joined, where the heat will be more deep and broad metal was melted. If the addition of O2 gas on the welding process then add the oxidation process will mean more heat. Because it is used to reduce the flux core electrode porosity generated heat. The purpose of this study to determine the value of tensile strength, bending and welding visual results with the addition of O2 gas CO2 as much as 0%, 5%, 10% in steel ST42 first connection plate thickness 10 mm Marine Plate with flux core electrode and Solid. The method used in this research is the experimental method, the method of trial directly to the object. In this case the connection I ST42 steel plate thickness 10 mm by 24-piece welded using CO2 gas. To get the research data used observation method using a tensile testing machine and bending as well as test EDSA. The collected data is then analyzed the correlation relationship The results showed the difference in tensile and bending strength and the depth of penetration between addition O2 gas as much as 0%, 5% and 10% with flux core electrode and Solid. Based on the research results suggested in performing welding construction of steel ST42 with a thickness of 10 mm connection I in the process of CO2 welding prioritizing tensile strength are advised to use an electrode core flux with a current of 230 A, while prioritizing the compressive strength suggested using electrodes solid, so that the tensile strength and the press as well good penetration of the weld maximum results.

Keywords : Porosity, Tensile Strength, Bending Strength

(8)

vii

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan segala nikmatnya kepada penulis, sehingga terselesaikannya skripsi ini. Judul yang dipilih dalam penelitian ini yang dilaksanakan sejak Mei 2016 ini adalah “Pengaruh Penambahan Gas O2 Pada Pengelasan CO2 Dengan Elektroda Inti Fluks Dan Solid Terhadap Sifat Mekanis Dan Visual”. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Purwo Joko Suranto ST,MT selaku Kaprodi Teknik Perkapalan serta Dosen Pembimbing II yang selalu memberikan arahan yang positif dan pelajaran yang tak terhingga sehingga dapat terselesaikannya Proses Produksi ini.

Dan penulis mengucapkan terima kasih kepada Ir, M. Rusdy Hatuwe, MT selaku dosen pembimbing I yang juga terus membimbing dan membantu arahan yang baik .

Disamping itu, ucapan terima kasih juga disampaikan kepada kedua orang tua yang tiada henti-hentinya memberikan dorongan baik moril maupun materil yang dibutuhkan dalam menyelesaikan skripsi ini. Ungakapan terima kasih kepada saudara-saudara Maritim 2012 yang telah membantu dalam memberikan motivasi dalam membuat perancangan ini. Penulis juga sampaikan terima kasih kepada rekan-rekan Teknik Perkapalan Priok yang tidak dapat disebutkan satu per satu atas semangat dan bantuannya dalam penulisan skripsi ini.

Jakarta, 21 Januari 2017 Penulis

Immanuel Uspessy

(9)

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

PERNYATAAN ORISINALITAS ... ii

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI ... iii

PENGESAHAN ... iv

ABSTRAK ... v

ABSTRACT ... vi

KATA PENGANTAR ... vii

DAFTAR ISI ... xiii

DAFTAR TABEL ... x

DAFTAR GAMBAR ... xi

BAB I PENDAHULUAN ... 1

I.1 Latar Belakang ... 1

I.2 Perumusan dan Batasan Masalah... 2

I.3 Tujuan Penelitian ... 2

I.4 Manfaat Penelitian ... 2

I.5 Sistematika Penulisan ... 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 4

II.1 Las Busur CO2 ... 4

II.2 Klasifikasi dan Kondifikasi Elektroda ... 5

II.3 Parameter Yang Mempengaruhi Pengelasan Las Busur CO₂ ... 9

II.4 Pengaruh Besar Arus ... 12

II.5 Bentuk Sambungan Las ... 13

II.6 Pengujian Tarik ... 14

II.7 Pengujian Tekan ... 22

II.8 Pengujian Visual / EDSA ... 22

BAB III METODOLOGI PENELITIAN... 24

III.1 Penelitian ... 24

III.2 Waktu dan Tempat Penelitian ... 25

III.3 Proses penelitian ... 25

III.4 Analisis Data ... 31

BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 33

IV.1 Hasil Penelitian ... 33

IV.2 Menentukan Harga Koefisien Korelasi Tegangan Tarik ... 34

IV.3 Menentukan Harga Koefisien Korelasi Tegangan Tekan ... 36

IV.4 Hasil Pengujian Visual / EDSA ... 38

IV.5 Pembahasan ... 39

(10)

ix

BAB V PENUTUP ... 41

V.1 Kesimpulan ... 41

V.2 Saran …….. ... 41

DAFTAR PUSTAKA ... 43 RIWAYAT HIDUP

LAMPIRAN

(11)

x

DAFTAR TABLE

Gambar 1 Perbandingan karakteristik kawat las ... 9

Gambar 2 Besar arus untuk diameter logam pengisi ... 10

Gambar 3 Geometri dan ukuran las busur CO₂. ... 14

Gambar 4 Hasil pengujian tarik dan tekan kekuatan las ... 31

Gambar 5 Nilai rata-rata kekuatan tarik ... 33

Gambar 6 Nilai rata-rata kekuatan tekan ... 34

(12)

xi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1 Mesin Las MIG ( Metal Inner Gas ) ... 4

Gambar 2 Sudut antara tali pembakar dan arah pengelasan ... 11

Gambar 3 Hubungan antara jarak dari ujung pembakar ke logam induk. ... 12

Gambar 4 Diagram dari baja lunak ... 15

Gambar 5 Cara menentukan batas regang ... 17

Gambar 6 Macam-macam diagram tegangan regangan ... 18

Gambar 7 Alat Uji Tekan ... 19

Gambar 8 Alat Uji Tarik ... 20

Gambar 9 Ketentuan ukuran spesimen (AWS D1.1M;2002 : 162) ... 21

Gambar 10 Posisi pengujian tekan ... 22

Gambar 11 Larutan Nital dan Layout EDSA dari hasil las ... 23

Gambar 12 Alur proses eksperimen ... 26

Gambar 13 Test Pieces Sebelum Di Uji ... 30

Gambar 14 Test Pieces Sesudah Di Uji ... 30

Gambar 15 Perbedaan hasil uji EDSA dari elektroda inti fluks dan solid ... 39