PENGARUH POSISI PENGELASAN 3G VERTICAL UP DAN VERTICAL DOWN PADA MATERIAL SA-36 TERHADAP KEKUATAN TARIK

(1)

PENGARUH POSISI PENGELASAN 3G

VERTICAL UP DAN VERTICAL DOWN PADA MATERIAL SA-36

TERHADAP KEKUATAN TARIK

TUGAS AKHIR

Diajukan Kepada :

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG SEBAGAI SYARAT UNTUK MEMPEROLEH GELAR

SARJANA TEKNIK MESIN STRATA SATU (S1)

Disusun Oleh : ARIF DWI CAHYOKO

201210120311200

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK

(2)

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur saya panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan segala barokah dan hidayah serta rahmat-Nya sehingga saya dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul “Pengaruh Posisi Pengelasan 3G Vertikal Up dan Vertikal Down Pada Material SA-36 Terhadap Kekuatan Tarik” Saya menyadari bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak tidak mungkin dapat menyelesaikan pembuatan Tugas Akhir ini.Untuk itu saya mengucapkan terima kasih atas bimbingan dan bantuannya kepada :

1. Kedua Orang Tua dan Saudara-saudari saya yang selalu memberikan do’a dan dukungannya.

2. Bapak Ir. Eko Hariyadi, MT selaku dosen pembimbing I yang selalu membimbing dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

3. Bapak Ir. Herry Supriyanto, MT selaku dosen pembimbing II yang selalu membimbing dalam menyelesaikan tugas akhir ini.

4. Seluruh Dosen dan staf pengajar di jurusan teknik mesin universitas muhammadiyah malang.

5. Teman-teman teknik mesin angkatan 2012 khususnya kelas D selalu memberikan motivasi dalam penyelesaian tugas akhir ini.

6. Semua pihak lain yang turut membantu pembuatan tugas akhir ini.

Semoga Tuhan Yang Maha Esa memberikan balasan yang sebesar-besarnya atas segala kemurahan hati dan kebaikan kepada pihak yang telah membantu.

(3)

Saya menyadari bahwa dalam pembuatan laporan ini masih banyak kekurangan dan keterbatasan dalam pembuatan Tugas akhir ini, untuk itu saya sangat berterima kasih atas saran dan kritik yang bersifat membangun sehingga dapat meningkatkan kemampuan saya dimasa yang akan datang.

Malang, 10 Mei 2017

(4)

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN

Jl. Raya Togomas No. 246 Telp (0341) 464318 pes. 128. Fax (0341) 460782 Malang 65144

iv

BERITA ACARA

BIMBINGAN TUGAS AKHIR (TA) Nama : Arif Dwi Cahyoko

NIM : 201210120311200 Program Studi : Strata Satu (S1)

No. ST. Pem. TA : E.3.d/388/FT/UMM/X/16 Tgl.ST.TAKeluar : 3 Oktober 2016 Judul : Pengaruh Posisi Pengelasan Vertikal Up dan Vertikal Down

Pada Material SA-36 Terhadap Kekuatan Tarik Pembimbing I : Ir. Eko Hariyadi, MT

NO TANGGAL URAIAN ASISTENSI TTD

1 18/10/2016 ACC judul

2 19/10/2016 Konsultasi BAB I

3 20/10/2016 ACC BAB I

4 28/11/2016 Konsultasi BAB II

5 06/12/2016 ACC BAB II

6 27/03/2017 Konsultasi BAB III

7 01/03/2017 ACC BAB III

8 10/03/2017 Konsultasi BAB IV

9 14/03/2017 ACC BAB IV

10 14/03/2017 Konsultasi BAB V

11 16/03/2017 ACC BAB V dan Seminar Hasil

Mengetahiu :

Ketua Jurusan Teknik Mesin

Ir. Daryono, MT NIP.10889090124

Malang, 10 Mei 2017 Dosen Pembimbing I

Ir. Eko Hariyadi, MT NIP.108.9303.0292

(5)

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG

FAKULTAS TEKNIK – JURUSAN TEKNIK MESIN

Jl. Raya Togomas No. 246 Telp (0341) 464318 pes. 128. Fax (0341) 460782 Malang 65144

BERITA ACARA

BIMBINGAN TUGAS AKHIR (TA) Nama : Arif Dwi Cahyoko

NIM : 201210120311200 Program Studi : Strata Satu (S1)

No. ST. Pem. TA : E.3.d/388/FT/UMM/X/16 Tgl.ST.TAKeluar : 3 Oktober 2016 Judul : Pengaruh Posisi Pengelasan Vertikal Up dan Vertikal Down

Pada Material SA-36 Terhadap Kekuatan Tarik Pembimbing II : Ir. Herry Supriyanto, MT

NO TANGGAL URAIAN ASISTENSI TTD

1 11/10/2016 ACC judul

2 14/10/2016 Konsultasi BAB I

3 25/10/2016 ACC BAB I

4 04/11/2016 Konsultasi BAB II

5 08/12/2016 ACC BAB II

6 26/02/2017 Konsultasi BAB III

7 01/03/2017 ACC BAB III

8 10/03/2017 Konsultasi BAB IV

9 15/03/2017 ACC BAB IV

10 16/03/2017 Konsultasi BAB V

11 16/03/2017 ACC BAB V dan Seminar Hasil

Mengetahiu :

Ketua Jurusan Teknik Mesin

Ir. Daryono, MT NIP.10889090124

Malang, 10 Mei 2017 Dosen Pembimbing II

Ir. Herry Supriyanto, MT NIP. 10887090049

(6)

iii

LEMBAR PENGESAHAN SKRIPSI

PENGARUH POSISI PENGELASAN VERTIKAL UP DAN VERTIKAL DOWN PADA MATERIAL SA-36 TERHADAP KEKUATAN TARIK

Diajukan kepada :

Universitas Muhammadiyah Malang Sebagai Salah Satu Persyaratan Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Teknik

Program Strata Satu (S1) Jurusan Teknik Mesin

Disusun Oleh : ARIF DWI CAHYOKO

201210120311200

Diterima dan Disetujui

Pada tanggal 10 Mei 2017

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Ir. Eko Hariyadi, MT NIP.108.9303.0292

Ir. Herry Supriyanto, MT NIP. 10887090049

Mengetahui,

Ketua Jurusan Teknik Mesin

Ir. Daryono, MT NIP. 10887090049

(7)

LEMBAR SURAT PERNYATAAN

Yang bertanda tangan dibawah :

Nama : Arif Dwi Cahyoko

NIM : 201210120311200

Tempat /Tanggal lahir : Blitar,12 Agustus 1992 Jurusan : Teknik Mesin

Fakultas : Teknik

Instansi : Universitas Muhammadiyah Malang Dengan ini menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa :

Sesungguhnya bahwa tugas akhir dengan judul “Pengaruh Posisi Pengelasan 3G Vertikal Up dan Vertikal Down Pada Material SA-36 Terhadap Kekuatan Tarik” yang diajukan untuk memperoleh gelar sarjana S1 pada Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Malang. Sejauh yang saya ketahui bukan merupakan duplikasi (PLAGIASI) dari skripsi yang sudah dipublikasikan dan atau pernah dipakai untuk mendapatkan gelar kesarjanaan dilingkungan Universitas Muhammadiyah Malang atau instansi manapun, kecuali bagian yang sumber informasinya saya kutip dan daftar pustaka sebagaimana mestinya.

Demikian surat pernyataan ini dibuat dengan sebenarnya untuk digunakan sebagaimana mestinya.

Malang, 10 Mei 2017 Penulis,

(Arif Dwi Cahyoko)

(8)

xi DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

POSTER ... ii

LEMBAR PENGESAHAN ... iii

LEMBAR ASISTENSI ... iv LEMBAR PERNYATAAN ... vi ABSTRAK ... vii ABSTRACT...viii KATA PENGANTAR ... ix DAFTAR ISI ... xi

DAFTAR GAMBAR ... .xiv

DAFTAR TABEL ... xvii

BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.2 Rumusan Masalah ... 4 1.3 Tujuan ... 4 1.4 Batasan Masalah ... 4 1.5 Manfaat ... 4 1.6 Posisi Pengelasan ... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 7

2.1 Hasil Penelitian Terdahulu ... 7

2.2 Pengertian Las ... 8

2.2.1 Definisi Las ... 8

(9)

2.3 Las Busur Listrik ... 9

2.3.1 Las Busur Listrik dengan Elektroda Terbungkus ... 10

2.3.2 Elektroda ... 12 2.4 Posisi Pengelasan ... 14 2.5 Kampuh V ... 20 2.6 Kekuatan Sambungan ... 21 2.6.1 Kekuatan Statik ... 21 2.6.2 Efisiensi Sambungan ... 24

2.7 Patahnya Konstruksi Las ... 25

2.7.1 Patah Ulet ... 25 2.7.2 Patah Getas ... 26 2.7.3 Patah Fatik ... 27 2.7.4 Patah Mulur ... 29 2.8 Baja Karbon ... 30 2.9 Parameter Pengelasan ... 31 2.10 Pengujian Tarik ... 33 2.11 Standart ASME ... 36

BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 38

3.1 Diagram Alir Penelitian ... 38

3.2 Rancangan Penelitian ... 39

3.3 Variabel Penelitian ... 39

3.4 Waktu dan Tempat Penelitian ... 41

3.5 Teknik Pengumpulan Data ... 41

3.6 Alat dan Bahan Penelitian ... 42

3.6.1 Alat ... 42

(10)

xiii

3.7 Pelaksanaan Penelitian ... 47

3.7.1 Persiapan Penentuan Arus Listrik Pada Mesin Las SMAW ... 47

3.7.2 Persiapan Bahan ... 47

3.7.3 Langkah-langkah Pengelasan ... 48

3.8 Pengujian Yang Dilakukan ... 50

3.8.1 Pembuatan Spesimen Uji Tarik ... 51

3.8.2 Pengujian Tarik ... 51

BAB IV ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN ... 54

4.1 Bahan Eksperimen Sebelum Diuji ... 54

4.2 Hasil Eksperimen ... 54

4.2.1 Data Penelitian yang Diketahui ... 54

4.2.2 Hasil Pengelasan ... 55

4.3 Hasil Pengujian Tarik ... 57

4.3.1 Hasil Pengujian Tarik Pada Tiap Spesimen ... 58

4.4 Analisa Hasil Pengujian Tarik ... 92

BAB V KESIMPULAN ... 95

5.1 Kesimpulan ... 95

5.2 Saran ... 95 DAFTAR PUSTAKA

(11)

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1 Posisi Pengelasan 3G Vertikal Up dan Vertikal Down ... 6

Gambar 2.1 Macam-macam Cara Pengelasan ... 9

Gambar 2.2 Las SMAW ... 10

Gambar 2.3 Posisi Pengelasan 1G ... 15

Gambar 2.6 Posisi Pengelasan 3G Vertikal Ke Atas ... 17

Gambar 2.7 Posisi Pengelasan 3G Vetikal ke Bawah ... 17

Gambar 2.9 Posisi Pengelasan Sambungan Sudut ... 18

Gambar 2.10 Posisi Pengelasan Sambungan Tumpul Pada Pipa ... 19

Gambar 2.11 Posisi Pengelasan Sambungan Sudut Pada Pipa ... 20

Gambar 2.12 Kampuh V ... 21

Gambar 2.13 Batas Elastis dan Tegangan Luluh 0,2% ... 22

Gambar 2.14 Konsentrasi Tegangan Pada Las Sudut ... 23

Gambar 2.15 Terjadinya Patahan Ulet ... 26

Gambar 2.16 Ciri Patahan Getas ... 27

Gambar 2.17 Permukaan Patahan Getas ... 27

Gambar 2.18 Permukaan Patah Fatik ... 28

Gambar 2.19 Skema Permukaan Patahan Fatik ... 28

Gambar 2.20 Kurva Mulur ... 30

(12)

xv

Gambar 2.22 PQR Pada Pengelasan GTAW ... 33

Gambar 2.23 Kurva Tegangan Regangan ... 34

Gambar 2.24 Spesimen Uji Tarik Standart ASME ... 36

Bagan 3.1 Diagram Alir Penelitian Pengelasan Posisi 3G ... 25

Gambar 3.1 Mesin Las SMAW ... 42

Gambar 3.2 Gerinda ... 43

Gambar 3.3 Penggaris ... 43

Gambar 3.4 Alat Uji Tarik Shimadzu Corporation ... 44

Gambar 3.5 Mesin Frais ... 45

Gambar 3.6 Elektroda ... 46

Gambar 3.7 Penentuan Arus di Mesin Las SMAW ... 47

Gambar 3.8 Spesimen SA-36 ... 47

Gambar 3.9 Pembentukan Kampuh V dan Akar Las ... 48

Gambar 3.10 Pengelasan Vertikal ... 49

Gambar 3.11 Hasil Pengelasan Vertikal Up dan Vertikal Down ... 50

Gambar 3.12 Spesimen Uji Tarik ASME-IX ... 51

Gambar 4.1 Bentuk Sambungan Vertikal Up Arus 100A ... 55

Gambar 4.2 Bentuk Sambungan Vertikal Up Arus 120A ... 55

Gambar 4.3 Bentuk Sambungan Vertikal Down Arus 100A ... 56

Gambar 4.4 Bentuk Sambungan Vertikal Down Arus 120A ... 56

Gambar 4.5 Spesimen No 1 3G Up Arus 100A ... 60

Gambar 4.6 Grafik Kekuatan Tarik Sambungan No 1 3G Up Arus 100A ... 60

(13)

Gambar 4.17 Spesimen No 1 3G Down Arus 100A ... 76

Gambar 4.18 Grafik Kekuatan Tarik Sambungan No 1 3G Down Arus 100A .... 77

Gambar 4.29 Grafik Uji Tarik Rata-rata Batas Lulus, Kekuatan Tarik dan Beban Patah ... 92

Gambar 4.30 Grafik Data Hasil Perhitungan Rata-rata Tegangan Tarik, Regangan dan Modulus Elastisitas ... 92

(14)

xvii

DAFTAR TABEL

Table 2.1 Macam dan Fungsi Bahan Flusks ... 11

Table 2.2 Spesifikasi Elektroda ... 13

Table 2.3 Spesifikasi Arus Menurut Tipe Elektroda dan Diameter ... 14

Table 2.4 Efisiensi Sambungan ... 25

Table 2.5 Kekuatan Fatik Untuk Sambungan Tumpul ... 29

Table 2.6 Klasifikasi Baja Karbon ... 33

Table 3.1 Model Penelitian ... 39

Tabel 3.2 Jadwal Kegiatan ... 41

Tabel 4.1 Bentuk Patahan Hasil Pengujian Tarik ... 57

Tabel 4.2 Hasil Pengujian Tarik Pada Pengelasan 3G Up Arus 100A ... 66

Tabel 4.3 Hasil Pengujian Tarik Pada Pengelasan 3G Up Arus 120A ... 75

Tabel 4.4 Hasil Pengujian Tarik Pada Pengelasan 3G Down Arus 100A ... 83

Tabel 4.5 Hasil Pengujian Tarik Pada Pengelasan 3G Down Arus 120A ... 91

(15)

DAFTAR PUSTAKA

Arikunto, S. (2010). Prosedur Penelitian, Rineka Cipta, Jakarta. ASME Boiler and Pressure Veseel Code Section IX.

Hamidi, 2007, Metode Penelitian dan Teori Komunikasi, UMM Press, Malang. Hery Soenawan, 2003, Teknik Las Listrik.

Http://www.hima-tl-ppns.ac.id, Diakses pada tanggal 10 Februari 2017

Http://www.pengelasan.com, Diakses pada tanggal 15 Februari 2017.

Http://www.jetzukaj.blogspot.co.id/2014/02/posisi-pengelasan.html, Diakses pada tanggal 20 Februari 2017.

Saiful Huda, dkk., Analisa Pengaruh Variasi Arus dan Bentuk Kampuh Pada Pengelasan SMAW Distorsi Sudut dan Kekuatan Tarik Sambungan Butt-Join Baja AISI 4140, 2013.

Soetardjo, 1977. Teknik Pengelasan.

Wiryosumarto, H., 1979, Teknik pengelasan Logam, PT. Pradnya Paramita, Jakarta. Wiryosumarto, H., 2000, Teknik pengelasan Logam, Erlangga, Jakarta.

Yanuardi Pribadi, dkk., Pengaruh Posisi Pengelassan dan Jenis Elektroda Temper Head Welding Terhadap Ketangguhan Hasil Las SMAW Pada Baja SS 41, Teknik Mesin, Universitas Brawijaya Malang, 2011.