ANALISA HASIL PENGELASAN SMAW PADA STAINLESS
STEEL AISI 304 DENGAN VARIASI ARUS DAN DIAMETER
ELEKTRODA
SKRIPSI
Skripsi Yang Diajukan Untuk Melengkapi Syarat Memperoleh Gelar Sarjana Teknik
Oleh :
ESTA KARINA TARIGAN NIM : 100401116
DEPARTEMEN TEKNIK MESIN
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
M E D A N
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa dimana atas berkat dan rahmat- Nya yang berlimpah sehingga penulis bisa menyelesaikan skripsi ini. Skripsi adalah salah satu syarat untuk menyelasaikan pendidikan dan memperoleh gelar sarjana teknik di Departemen Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Adapun judul skripsi yang penulis kerjakan ini adalah. “ ANALISA HASIL PENGELASAN PADA STAINLESS
STEELAISI 304 DENGAN VARIASI ARUS DAN DIAMETER ELEKTRODA ”
Dalam penyusunan dan penulisan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan, bimbingan serta dukungan dari berbagai pihak. Oleh karena itu dalam kesempatan ini penulis dengan tulus dan kerendahan hati ingin mengucapkan terima kasih kepada :
1. Bapak Ir. Alfian Hamsi, M.Sc selaku dosen pembimbing yang telah
mengarahkan dan membimbing penulis.
2. Bapak Dr.Ing.Ir.Ikwansyah Isranuri, selaku Ketua Departemen Teknik
Mesin Fakultas Teknik USU.
3. Seluruh staf pengajar dan staf tata usaha Departemen Teknik Mesin
yang telah berjasa membimbing serta membantu segala keperluan
penulis selama penulis kuliah.
4. Kedua orang tua ku yang tercinta, Bapakku Alm. Rulih Tarigan dan
mamakku Dahlia br Purba, S.Pd, yang memberikan dukungan penuh
dalam kasih sayang yang begitu besar dan senantiasa mendukung dan
mendoakan saya sehingga gelar sarjana ini bisa didapatkan.
5. Saudara kandung saya, abangda Irfan Andrianta Tarigan, SH, dan
keluarga, abangda Nelwan Tarigan S.Pt, beserta seluruh keluarga yang
tidak bisa disebutkan satu persatu.
6. Teman – teman mahasiswa stambuk 2010 Departemen Teknik Mesin
Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara
7. Keluarga besar IMKA (Ikatan Mahasiswa Karo) PANDE KALIAGA
FT-USU yang telah memberikan semangat kepada penulis selama
berkuliah di Departemen Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas
Meskipun demikian, penulis menyadari masih banyak terdapat kekurangan dan kelemahan dari penulisan skripsi ini, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun agar kedepannya dapat lebih baik lagi. Dengan doa dan harapan dari penulis, semoga tulisan ini memberikan manfaat kepada pembaca. Akhir kata penulis ucapkan banyak terima kasih dan Tuhan memberkati.
Medan , Agustus 2016
ABSTRAK
Pembangunan konstruksi dengan menggunakan logam pada masa sekarang ini
banyak melibatkan unsur pengelasan khususnya bidang rancang bangun karena
sambungan las merupakan salah satu pembuatan sambungan yang secara teknis
memerlukan keterampilan yang tinggi bagi pengelas, agar diperoleh sambungan
dengan kualitas baik. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi
arus dan elektroda terhadap distribusi kekerasan dan struktur mikro pada
pengelasan Stainless Steel AISI 304. Jenis kampuh yang digunakan adalah
kampuh ganda V dengan sudut 45. Dalam penelitian ini digunakan arus dan
diameter elektroda yang berbeda, arus yang digunakan adalah 85 A,95 A,105
A,115 A dan diameter elektroda yang digunakan adalah 2,6 mm dan 3,2 mm,jenis
las yang digunakan adalah Shielded Metal Arc Welding (SMAW). Pengujian yang
digunakan berupa uji kekerasan dan fhoto mikro. Berdasarkan hasil penelitian
didapat nilai kekerasan yang paling tinggi pada elektroda 3,2 mm dengan arus 85
A (85,86 HRB). Maka sebaiknya dapat dipakai dalam pengelasan ini denga
elektroda diameter 3,2 mm dan arus 85 A, karena memiliki nilai kekerasan yang
paling tinggi dibandingkan ketika memakai elektroda diameter 2,6 mm. Untuk
pengujian fhoto bahwa semakin besar arus dan diameter yang dipakai dalam
pengelasan akan semakin banyak juga terjadinya porositas.
Kata kunci: Stainless Steel AISI 304,pengelasan Shielded Metal Arc Welding
ABSTRACT
Construction using metal at the present time involves many elements, especially
the field of welding engineering for welded joints is one of making connections
that technically requires a high skill for welding, in order to obtain a connection
with good quality. This study aims to determine the effect of variations in flow and
the electrode on the distribution of hardness and microstructure in welding
Stainless Steel AISI 304. seam type used is a double hem V with an angle 45. In
this study used current and electrode diameter different, current used is 85 A, 95
A, 105 A, 115 A and the diameter of the electrode used is 2.6 mm and 3.2 mm, the
type of weld used is Shielded Metal Arc welding (SMAW). Tests used in the form
of micro hardness testing and fhoto. Based on the research results obtained
hardness values were highest at 3.2 mm electrodes with a current 85 A (85.86
HRB). It should be used in these premises welding electrode diameter of 3.2 mm
and a flow of 85 A, because it has the highest hardness value than when using an
electrode diameter of 2.6 mm. For testing fhoto that the greater the flow and
diameter are used in welding will be more and more also the occurrence of
porosity.
Keywords: Stainless Steel AISI 304, welding Shielded Metal Arc Welding
DAFTAR ISI
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Baja ... .. 6
2.1.4.3 Baja Stainless Austenitik ... .. 12
2.1.4.4 Baja Stainless Dupleks ... .. 14
2.1.4.5 Baja Stainless Pengerasan Endapan ... .. 15
2.2 Pengelasan ... .. 15
2.2.1 Sejarah Pengelasan ... .. 15
2.2.2 Pengertian Las ... .. 17
2.2.3 Klasifikasi Cara-Cara Pengelasan dan Pemotongan ... .. 18
2.2.4 Las SMAW (Shielded metal arc welding) ... .. 19
2.2.5 Prinsip Kerja Las Listrik ... .. 20
2.2.6 Klasifikasi Kawat Elektroda dan Fluksi ... .. 23
2.2.6.1 Kawat Elektroda ... .. 23
2.2.6.2 Fluksi ... .. 24
2.2.7 Siklus Termal Daerah Lasan (Heat Affected Zone) ... .. 25
2.2.8 Desain Sambungan las ... .. 28
2.2.9 Parameter Pengelasan ... .. 30
2.3 Pengujian Hasil Pengelasan ... .. 31
2.3.1 Uji Kekerasan ... .. 31
2.4.3 Lubang- Lubang Halus Pada Pengelasan ... .. 45
BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Tempat dan waktu ... .. 46
3.2 Alat dan Bahan ... .. 46
3.3 Langkah – Langkah Penelitian ... .. 48
3.3.1 Pengujian Struktur Mikro ... .. 49
3.3.2 Pengujian Kekerasan (Hardness Test) ... .. 53
BAB IV HASIL DAN ANALISA 4.1 Pendahuluan ... .. 56
4.1 Hasil Pengujian ... .. 56
4.2 Hasil Pengujian Kekerasan... .. 56
4.3 Hasil Pengamatan Struktur Mikro ... .. 58
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan ... .. 65
5.2 Saran ... .. 65
DAFTAR GAMBAR
Gambar2.1PerkembanganCaraPengeasan... 17
Gambar 2.2 Klasifikasi Cara Pengelasan ... 19
Gambar 2.3 Las SMAW... 20
Gambar 2.4 Arah Pembekuan Dari Logam Las... 25
Gambar 2.5 Bagian las... 26
Gambar 2.6 Tranformasi Fasa Pada Logan Hasil Pengelasan... 27
Gambar 2.7 Jenis-jenis Sambungan Las... 29
Gambar 2.8 Pengaruh Arus Listrik... 30
Gambar 2.9 Prinsip Kerja Metode Kekerasan Rockwell ... 32
Gambar 2.10 Alat Uji Photo Mikro (Mikroskop Optic)... 34
Gambar 2.11 Lubang Jarum... 36
Gambar 2.12 Percikan Las... 36
Gambar 2.13 Retak... 37
Gambar 2.14 Keropos... 37
Gambar 2.15 Muka Cekung ... 38
Gambar 2.16 Longsor Pinggir... 38
Gambar 2.17 Penguat Berlebihan... 38
Gambar 2.18 Jalur Terlalu Besar... 39
Gambar 2.19 Tinggi Rendah... 39
Gambar 2.20 Lapis Dingin... 40
Gambar 2.21 Penetrasi Tidak Sempurna... 40
Gambar 2.22 Penetrasi Berlebihan... 41
Gambar 2.23 Retak Akar... 41
Gambar 2.24 Terbakar Tembus... 42
Gambar 2.25 Longsor Pinggir Akar... 42
Gambar 2.26 Akar Cekung... 42
Gambar 2.27 Stop Start A... 43
Gambar 3.2 Mesin Polish ... 48
Gambar 3.3 Alat Uji Photo Mikro ... 50
Gambar 3.4 Spesimen Etsa Kimia... 52
Gambar 3.5 Spesimen Setelah di Etsa ... 52
Gambar 3.6 Alat Uji Rockwell ... 53
Gambar 3.7 Spesimen Uji Kekerasan ... 54
Gambar 3.8 Diagram Alir Penelitian ... 55
Gambar 4.1 Grafik Nilai Kekerasan Rata-Rata (HRB) Dengan Elektroda E 308L Diameter 2,6 mm... 57
Gambar 4.2 Grafik Nilai Kekerasan Rata-Rata (HRB) Dengan Elektroda E 308L Diameter 3,2 mm ... 58
Gambar 4.3 Hasil Photo Mikro Dengan Elektroda E 308L Diameter 2,6 mm Dan Arus 85 A... 59
Gambar 4.4 Hasil Photo Mikro Dengan Elektroda E 308L Diameter 2,6 mm Dan Arus 95 A... 59
Gambar 4.5 Hasil Photo Mikro Dengan Elektroda E 308L Diameter 2,6 mmDan Arus 105 A... 60
Gambar 4.6 Hasil Photo Mikro Dengan Elektroda E 308L Diameter 2,6 mmDan Arus 115 A... 61
Gambar 4.7 Hasil Photo Mikro Dengan Elektroda E 308L Diameter3,2 mmDan Arus 85 A... 61
Gambar 4.8 Hasil Photo Mikro Dengan Elektroda E 308L Diameter 3,2 mmDan Arus 95 A... 62
Gambar 4.9 Hasil Photo Mikro Dengan Elektroda E 308L Diameter 3,2 mmDan Arus 105 A... 63
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Komposisi Kimia Stainless steel AISI 304. ... 13
Tabel 2.2 Sifat Mekanik Stainless steel AISI 304. ... 14
Tabel 2.3 Sifat – sifat dan Listrik Stainless steel AISI 304 Pada Kondisi Annealed. ... 14
Tabel 2.4 Hubungan Diameter Elektroda Dengan Arus Pengelasan. ... 31
Tabel 2.5 Rockwell Hardness Scales. ... 33
Tabel 4.1 Nilai Kekerasan (HRB) Dengan E 308L Diameter 2,6 mm. ... 56
Tabel 4.2 Nilai Kekerasan ( HRB) Dengan E 308L Diameter 3,2 mm. ... 57
