TUGAS AKHIR
PENGARUH JENIS ELEKTRODA PADA HASIL PENGELASAN
PELAT BAJA St 32 DENGAN KAMPUH V TUNGGAL
TERHADAP STRUKTUR MIKRO DAN KEKUATAN TARIKNYA
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat Menyelesaikan Program Studi Srata Satu pada Jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknik
Universitas Muhammadiyah Surakarta
Disusun Oleh:
MOH FAHAD
NIM D 200 030 150
JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Dewasa ini penggunaan baja semakin meningkat sebagai bahan industri. Hal ini sebagian ditentukan oleh nilai ekonominya, tetapi yang paling penting adalah karena sifat-sifat dari logam jenis ini yang bervariasi, yaitu bahwa bahan tersebut mempunyai sifat dari yang paling lunak dan mudah dibuat sampai yang paling keras dan tajam misalnya untuk pisau pemotong, bahkan bentuk-bentuk yang lebih rumit dapat dibuat dengan pengecoran. Oleh sebab itu, baja sering disebut bahan yang kaya dengan sifat-sifat.
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. Untuk mendapatkan hasil pengelasan yang baik diperlukan juru las yang berkualifikasi, jenis sambungan yang sesuai, jenis pengelasan, serta elektroda yang digunakan.
las, yang terjadi akibat terlalu banyak atau terlalu sedikitnya unsur pada kawat pengisi (filler) sehinggga dapat mengakibatkan timbulnya keretakan.
Berdasarkan uraian di atas, salah satu yang menjadi perhatian adalah pengaruh dari jenis elektroda yang digunakan dalam proses 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 dari hasil pengelasan dengan dua jenis elektroda yang berbeda. Sehingga dalam penulisan Tugas Akhir ini, penulis mengambil judul “PENGARUH JENIS ELEKTRODA PADA HASIL PENGELASAN
PELAT BAJA St 32 DENGAN KAMPUH V TUNGGAL TERHADAP
STRUKTUR MIKRO DAN KEKUATAN TARIKNYA”.
1.2. Rumusan Masalah
Proses pengelasan sangat sering digunakan untuk penyambungan baja, sehingga diharapkan untuk mendapatkan hasil pengelasan yang baik dan
maksimal. Pengetahuan dari jenis pengelasan, cara pengelasan, jenis sambungan dan elektroda yang digunakan akan menentukan hasil dari pengelasan, dimana hal-hal tersebut penentuannya didasarkan oleh material atau logam yang akan dilas. Berdasar uraian tersebut, yang menjadi perhatian adalah pengaruh jenis elektroda pengelasan terhadap stuktur mikro dan kekuatan tarik logam yang dilas. Selanjutnya untuk mengetahui apakah hasil dari pengelasan tersebut benar-benar baik dan maksimal sehingga dapat untuk diterapkan dalam penggunaan, maka diperlukan pengujian hasil lasan.
1.3. Batasan Masalah
1. Material logam yang digunakan adalah pelat baja karbon St 32.
2. Elektroda yang digunakan adalah jenis E6013 dan E7016 standar ASTM
(American Society for Testing Material) yang didasarkan pada standar asosiasi las Amerika Serikat AWS (American Welding Society).
3. Proses pengelasan yang digunakan adalah las dengan elektroda terbungkus
atau SMAW (Shielded Metal Arc Welding).
4. Jenis kampuh untuk spesimen lasnnya adalah V tunggal.
5. Pengujian yang dilakukan:
a. Pengujian komposisi kimia, dilakukan untuk spesimen tanpa pengelasan (raw material).
b. Pengujian struktur mikro, dilakukan untuk spesimen hasil pengelasan dengan elektroda E6013 dan spesimen hasil pengelasan dengan elektroda E7016.
c. Pengujian tarik, dilakukan untuk spesimen tanpa pengelasan (raw material), spesimen hasil pengelasan dengan elektroda E6013 dan
spesimen hasil pengelasan dengan elektroda E7016.
1.4. Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut:
1. Mengetahui kandungan unsur atau komposisi kimia dari logam baja karbon
St 32 dan jenisnya berdasarkan kandungan karbonnya.
2. Mengetahui struktur mikro spesimen hasil pengelasan dengan elektroda
E6013 dan E7016.
3. Mengetahui kekuatan tarik maksimum, kekuatan luluh, regangan patah total,
regangan patah plastis, regangan patah elastis, modulus elastisitas dan ketangguhan dari logam baja karbon St 32 serta spesimen hasil pengelasan dengan elektroda E6013 dan E7016.
1.5. Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah sebagai berikut: 1. Pengembangan Akademis
a. Dengan penelitian ini penulis dapat menerapkan ilmu dan pengetahuan yang telah dipelajari sehingga dapat mengetahui secara teknis tentang pengelasan baja.
b. Penulis dapat memberikan hasil penelitian yang telah dilakukan, yang diharapkan akan dapat menambah pengetahuan ilmu logam, khususnya tentang pengelasan jenis elektroda terbungkus menggunakan kampuh V tunggal pada baja karbon St 32.
2. Pengembangan Industri
Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat memberikan konstribusi pada dunia pengelasan logam, khususnya untuk logam baja karbon St 32, yang pada akhirnya dapat bermanfaat untuk kemajuan dunia industri dan teknologi.
1.6. Metode Penelitian
Dalam pelaksanaan penelitiannya, digunakan metode sebagai berikut: 1. Tahap Studi Literatur dan Studi Lapangan
Tahap ini dilakukan untuk mengenal masalah yang dihadapi serta untuk menyusun rencana kerja yang akan dilakukan
2. Tahap Penyiapan Bahan dan Alat Kerja
Pada tahap ini dilakukan penyiapan bahan dan peralatan yang akan digunakan.
3. Tahap Pembuatan Spesimen
Pada tahap ini dilakukan pembuatan spesimen las, proses pengelasan dan pembuatan spesimen untuk pengujian.
4. Tahap Pelaksanaan Pengujian
5. Tahap Pengambilan Data Hasil Pengujian
Pada tahap ini dilakukan pengumpulan data-data hasil dari pengujian yang dilakukan, selanjutnya dianalisa dan dapat ditarik kesimpulannya.
1.7. Sistematika Penulisan
Laporan penelitian Tugas Akhir ini disusun dengan sistematika penulisan sebagai berikut:
BAB I PENDAHULUAN
Berisi tentang latar belakang, rumusan masalah, batasan masalah, tujuan penelitian, manfaat penelitian, metode penelitian dan sistematika penulisan.
BAB II DASAR TEORI
Berisi tentang tinjauan pustaka dan uraian teori-teori tentang; baja karbon, pengelasan, metalurgi dalam pengelasan, pengujian komposisi kimia, pengamatan struktur mikro dan pengujian tarik.
BAB III METODE PENELITIAN
Berisi tentang diagram alir dan uraian tahap-tahap dalam penelitian, yaitu; tahap studi literatur dan studi lapangan, tahap penyiapan bahan dan alat kerja, tahap pembuatan spesimen, tahap pelaksanaan pengujian dan tahap pengambilan data hasil pengujian
BAB IV HASIL PENGUJIAN DAN ANALISA
Berisi tentang data-data hasil pengujian komposisi kimia, struktur mikro dan uji tarik. Kemudian menganalisa data-data tersebut sesuai jenis pengujiaannya. Analisa dan pembahasan dilakukan berdasarkan referensi dari buku dan kenyataan teknis di lapangan.
BAB V PENUTUP
