PAW, GMAW, FCAW, SAW, dan ESW

(1)

Mechanical Engineering

wahyukurniawan.web.id

1.5 PLASMA ARC WELDING 1.5.1 Proses

Plasma arc welding (PAW) adalah proses las yang mencairkan dan mengabungkan dengan cara memanaskan logam dengan busur terbatas yang dipasang antara elektroda tungsten dan logam, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.14. Hal ini mirip dengan GTAW, tapi digunakan suatu gasorificeserta gas pelindung. PAW khusus juga telah dikembangkan untuk pengelasan aluminium.

1.5.2 Arc Inisiasi

Batang elektroda tungsten dari nozel gas pelindung dalam GTAW (Gambar 1.11b) berada diluar sedangkan pada PAW (Gambar 1.14b) berada di dalam nozel gas orifice. Akibatnya, inisiasi busur tidak dapat dicapai dengan memukul ujung elektroda terhadap benda kerja seperti pada GTAW. Kontrol konsol (Gambar 1.14a) memungkinkan ujung busur harus dimulai dengan bantuan generator frekuensi tinggi, antara ujung elektroda dan lubang nozel gas water-cooler. Busur tersebut kemudian secara bertahap ditransfer dari antara ujung elektroda dan lubang gas nozzle ke antara ujung elektroda dan benda kerja.

(2)

Mechanical Engineering

1.5.3 Keuntungan dan Kerugian

Plasma arc welding memiliki beberapa keunggulan dibandingkan GTAW. Dengan busur collimated, PAW kurang sensitif terhadap variasi selama pengelasan busur. Panjang busur yang pendek pada GTAW dapat menyebabkan tukang las tidak sengaja menyentuh kolam las dengan ujung elektroda dan mencemarkan logam las dengan tungsten. Namun, pada PAW tidak memiliki masalah karena elektroda tersembunyi di dalam nozzle. Dengan PAW memungkinkan untuk digunakan kecepatan pengelasan yang lebih tinggi.

Namun, torch PAW lebih rumit. Hal ini membutuhkan konfigurasi ujung elektroda dan posisi yang tepat, pilihan ukuran lubang yang benar untuk aplikasi, dan pengaturan dari kedua lubang dan tingkat aliran gas pelindung. Karena kebutuhan untuk kontrol konsol, biaya PAW lebih tinggi daripada GTAW. Peralatan untuk variable-polarityPAW jauh lebih mahal daripada GTAW.

1.6 GAS–METAL ARC WELDING 1.6.1 Proses

Gas–metal arc welding (GMAW) adalah sebuah proses mencairkan dan mengabungkan dengan memanaskan logam dengan busur yang ditempatkan antara elektroda kawat filler dan logam, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1,17. pelindung busur dan kolam pada pengelasan cair sering diperoleh dengan menggunakan gas inert seperti argon dan helium, dan ini adalah mengapa GMAW

(3)

Mechanical Engineering

GTAW, DCEP, dengan GMAW dihasilkan sebuah busur stabil, transfer logam halus denganlow spatter lossdan penetrasi las yang baik.

1.6.2 Shielding Gases

Argon, helium, dan campurannya digunakan untuk logam non-ferrous termasuk stainless dan baja paduan. Energi busur yang kurang merata tersebar pada busur Ar daripada busur He karena konduktivitas termal Ar yang lebih rendah. Konsekuensinya, busur plasma Ar memiliki inti energi yang sangat tinggi dan mantel luar energi panas yang lebih rendah. Hal ini membantu busur Ar menjadi stabil, transfer aksial dari logam tetesan melalui busur plasma Ar.

Pada logam besi, pelindung He dapat menghasilkanspatterdan pelindung Ar dapat menyebabkanundercuttingdi garis fusi, dengan menambahkan O2(sekitar 3%) atau CO2(sekitar 9%) untuk Ar dapat mengurangi masalah. Karbon dan baja paduan rendah sering dilas dengan CO2 sebagai gas pelindung, karena memiliki keuntungan yaitu kecepatan pengelasan yang lebih tinggi, penetrasi yang lebih besar, dan biaya yang lebih rendah.

(4)

Mechanical Engineering

Seperti GTAW, GMAW bisa sangat bersih ketika menggunakan shielding gas inert.Keuntungan utama dari GMAW daripada GTAW adalah laju deposisi yang lebih tinggi, yang memungkinkan kecepatan pengelasan yang lebih tinggi pada benda kerja yang tebal. Dua buah torch dan proses kawat ganda lebih meningkatkan laju deposisi GMAW. Kerugiannya GMAW guns dapat berukuran besar dan sulit dijangkau daerah-daerah kecil atau sudut.

1.7 FLUX-CORE ARC WELDING 1.7.1 Proses

Fluks-Core Arc Welding (FCAW) mirip dengan GMAW, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.20a. Namun, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.20b, elektroda kawat adalah sebuah tabung logam dengan fluks dibungkus di dalamnya. Fungsi fluks serupa dengan elektrode yang mencakup di SMAW, termasuk melindungi logam cair dari udara. Penggunaan gas pelindung merupakan pilihan tambahan.

(5)

Mechanical Engineering

1.8 SUBMERGED ARC WELDING 1.8.1 Proses

Submerged Arc Welding (SAW) adalah sebuah proses yang mencairkan dan menggabungkan dengan memanaskan logam dengan busur yang diposisikan antara logam dan kawat elektroda yang digunakan. Dimana busur terlindung oleh terak cair dan fluks agregat, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1,21. Pada SAW tidak diperlukan gas pelindung karena logam cair dipisahkan dari udara oleh terak cair dan fluks granular (Gambar 1.21b).elektroda positif langsung adalah yang paling sering digunakan. Namun, pada arus las yang sangat tinggi (misalnya, di atas 900A) tegangan AC lebih disukai karena meminimalkan arc blow. Arc blow disebabkan oleh elektro-magnetik (Lorentz) dimana gaya merupakan hasil interaksi antara arus listrik itu sendiri dan medan magnet yang menginduksi.

Tindakan melindungi dan menyempurnakan terak dalam proses SAW dapat membantu menghasilkan lasan bersih. Kerugian panas ke udara sekitar dieliminasi bahkan pada arus pengelasan tinggi. Kedua elemen dan serbuk logam paduan masing-masing dapat ditambahkan ke fluks granular untuk mengontrol komposisi

(6)

Mechanical Engineering

logam las dan meningkatkan laju deposisi. Menggunakan dua atau lebih elektroda di tandem dapat meningkatkan laju deposisi. Karena laju deposisi yang tinggi, benda kerja yang dapat dilas dengan SAW lebih tebal daripada benda kerja di GTAW dan GMAW. Volume yang relatif besar dari terak cair dan batas kolam logam, maka SAW sering digunakan pada pengelasan posisi datar dan las melingkar (pipa). Masukan panas relatif tinggi dapat menurunkan mutu las dan meningkatkan distorsi.

1.9 ELECTROSLAG WELDING 1.9.1 Proses

Las Electroslag (ESW) adalah sebuah proses yang mencairkan mengabungkan logam dengan memanaskan logam pengisi dengan kolam terak cair seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1,22. Kolam pengelasan ditutupi dengan terak cair dan bergerak ke atas selama pengelasan berlangsung. Sepasang water cooler cooper shoes, satu di bagian depan benda kerja dan satu di belakangnya, menjaga kolam lasan dan terak cair tidak keluar. Serupa dengan SAW, terak cair pada ESW

(7)

Mechanical Engineering

terutama bila pengelasan pada bagian tebal. Contoh-contoh umum dari penerapan ESW meliputi las lambung kapal, tangki penyimpanan, dan jembatan.

Pengelasan Electroslag dapat memiliki laju deposisi yang sangat tinggi, tetapi hanya diperlukan sekali lewat dan tidak memperdulikan seberapa tebal benda kerja tersebut. Berbeda SAW atau proses pengelasan busur, pada ESW tidak ada distorsi angular karena lasan simetris terhadap porosnya. Namun, input panas sangat tinggi dan kualitas pengelasan dapat lebih rendah, termasuk ketangguhan rendah disebabkan oleh butir kasar di zona fusi dan zona yang terkena panas. Pengelasan Electroslag dibatasi untuk pengelasan posisi vertikal karena kolam sangat besar antara logam cair dan terak.