Pelatihan Inspeksi dan Pengelasan

(1)

www.TechnicalBooksPDF.com

(2)

Panduan Cepat untuk Inspeksi Pengelasan dan

Pengelasan

(3)

QG Publishing adalah perusahaan Matthews Engineering Training Ltd.

MATTHEWS

PELATIHAN TEKNIK LTD www.matt hews-training.co.uk

Kursus pelatihan untuk industri . Pelatihan inspeksi dalam layanan pabrik . Sistem tekanan/PSSR/PED/PRV . Pelatihan Tubuh yang

Diberi Tahu

. Desain kode peralatan tekanan ASME/BS/EN . Pelatihan inspektur API (Inggris): API 510/570/653 . Kursus pelatihan online tersedia

Matthews Engineering Training Ltd menyediakan pelatihan dalam peralatan tekanan dan mata pelajaran terkait inspeksi, dan penerapan kode dan standar

yang diterbitkan.

Lebih dari 500 kelas dan kursus langsung telah disajikan kepada klien utama dari industri listrik, proses, petrokimia dan minyak / gas.

Kami mengkhususkan diri dalam kursus di perusahaan, disesuaikan dengan kebutuhan klien individu.

Hubungi kami di enquiries@matthews- training.co.uk Telp: +44(0) 7732 799351

Matthews Engineering Training Ltd adalah penyedia Pelatihan Global Resmi untuk The American Society of Mechanical Engineers (ASME)

www.matthews-training.co.uk

(4)

Panduan Cepat untuk

Pemeriksaan Pengelasan dan Pengelasan

Steven E. Hughes

Editor seri: Clifford Matthews

Pelatihan Teknik Matthews www.matthews-training.co.uk

Terbatas

OxfordCambridgeNew Delhi

(5)

Diterbitkan oleh Woodhead Publishing Limited, Abington Hall, Granta Park, Great Abington, Cambridge CB21 6AH, www.woodheadpublishing.com

Inggris

dan

Pelatihan Teknik Matthews www.matthews-training.co.uk

Terbatas

Woodhead Publishing India Private Limited, G-2, Vardaan House, 7/28 Ansari Road, Daryaganj, New Delhi - 110002, India

www.woodheadpublishingindia.com

Diterbitkan di Amerika Utara oleh American Society of Mechanical Engineers (ASME), Three Park Avenue, New York, NY 10016-5990, USA

www.asme.org

Pertama kali diterbitkan 2009, Woodhead Publishing Limited dan Matthews Engineering Training Limited

# 2009, S. E. Hughes

Buku ini berisi informasi yang diperoleh dari sumber otentik dan sangat dihormati. Bahan cetak ulang dikutip dengan izin, dan sumber ditunjukkan.

Upaya yang wajar telah dilakukan untuk mempublikasikan data dan informasi yang dapat diandalkan , tetapi penulis dan penerbit tidak dapat bertanggung jawab atas validitas semua materi. Baik penulis maupun penerbit, maupun orang lain yang terkait dengan publikasi ini, tidak akan bertanggung jawab atas kerugian, kerusakan atau tanggung jawab yang disebabkan atau tidak langsung disebabkan atau diduga disebabkan oleh buku ini.

Baik buku ini maupun bagian

mana pun tidak dapat

direproduksi atau ditransmisikan dalam

bentuk

apa pun atau dengan cara apa pun, elektronik atau mekalitik, termasuk fotokopi, mikrofilm dan perekaman, atau oleh sistem penyimpanan atau pengambilan informasi apa pun, tanpa izin tertulis dari Woodhead Publishing Limited.

Persetujuan Woodhead Publishing Limited tidak meluas ke penyalinan untuk distribusi umum, untuk promosi, untuk membuat karya baru atau untuk dijual kembali. Izin khusus harus diperoleh secara tertulis dari Woodhead Publishing Limited untuk penyalinan tersebut.

Pemberitahuan merek dagang: Nama produk atau perusahaan dapat menjadi merek dagang atau merek dagang terdaftar, dan hanya digunakan untuk identifikasi dan penjelasan, tanpa bermaksud melanggar.

Katalogisasi Perpustakaan Inggris dalam Data Publikasi Catatan katalog untuk buku ini tersedia dari British Library.

Pustaka Katalog Kongres dalam Data Publikasi

Catatan katalog untuk buku ini tersedia dari Library of Congress.

Woodhead Publishing ISBN 978-1-84569-641-2 (buku) Woodhead Publishing ISBN 978-1-84569-767-9 (e-book) ASME ISBN 978-0-7918-5950-6

Pesanan ASME No. 859506 Pesanan ASME No. 85950Q (e-book)

Typeset by Data Standards Ltd, Frome, Somerset, Inggris Dicetak oleh Cromwell Press Limited, Trowbridge, Wiltshire, Inggris

(6)

vi

Kata pengantar oleh Editor Seri

Kami dengan senang hati memperkenalkan buku baru ini oleh Steve Hughes dalam seri Quick Guide kami yang sedang berlangsung. Ditujukan untuk insinyur inspeksi dan teknisi, Panduan Cepat untuk Pengelasan dan Inspeksi Las akan memberikan referensi yang berguna bagi mereka yang terlibat dalam disiplin inspeksi pabrik.

Steve Hughes memberikan masukan kuliah yang berharga kepada Asme Plant Inspector dan API 510/570/653 Kursus pelatihan inspeksi Bersertifikat yang dijalankan oleh Matthews Engineering Training Ltd, membawa pengetahuan teknisnya yang didukung oleh pengalaman praktis teknik suara. Sebagai disiplin, Inspeksi Tanaman menggabungkan banyak mata pelajaran, tetapi inspeksi pengelasan dan pengelasan membentuk benang merah yang berjalan melalui sebagian besar dari mereka. Untuk sistem pressure khususnya, desain pengelasan bergabung, teknik pengelasan, penerimaan NDE dan cacat adalah pertimbangan utama dalam perbaikan peralatan dan menilai risiko peralatan yang ada.

Aspek dokumentasi inspeksi las sering tetap sedikit misteri untuk inspektur tanaman (bahkan yang berpengalaman).

Dalam menilai kualitas perbaikan las , menjadi terlalu mudah untuk mengasumsikan bahwa dokumentasi las WPS / PQR yang diperlukan dan kualifikasi tukang las sudah ada, tanpa memeriksa dengan benar. Sama halnya dengan easy untuk diintimidasi oleh detail teknis dan simbol terminologi dan akronim. Anda harus menemukan buku ini berguna dalam membantu Anda melalui situasi seperti itu.

Terlepas dari dominasi yang diberikan dalam publikasi teknis untuk NDE intensif teknologi canggih dan kegiatan inspeksi, tetap merupakan fakta bahwa 90% dari semua inspeksi peralatan tekanan hanya mencakup kegiatan inspeksi yang telah terbukti dengan baik. Dalam menulis buku ini, Steve Hughes telah membahas masalah nyata dari inspeksi las yang paling praktis ini, menyaring subjek yang luas ke dalam format yang disederhanakan dan dapat dicerna. Anda tidak harus menjadi insinyur pengelasan yang berkualitas atau

Kata pengantar oleh Editor Seri

(7)

vii

metalurgi untuk membaca buku ini, dan Anda mungkin masih mendapat manfaat darinya jika Anda melakukannya.

Akhirnya, kami selalu tertarik untuk mendengar dari orang- orang yang tertarik untuk menulis buku Panduan Cepat (seperti ini) dalam subjek yang berhubungan dengan inspeksi.

Anda tidak harus menjadi penulis yang berpengalaman atau ahli yang diakui tentang masalah ini (semua ahli ditunjuk sendiri - kami tahu itu), hanya memiliki pengalaman yang cukup untuk mengetahui apa yang Anda bicarakan dan dapat menuliskannya dengan cara yang orang lain akan mengerti.

Kami akan melakukan sisanya. Hubungi saya di [email protected] atau melalui situs web kami www.matthews-training.co.uk.

Editor Cliff Matthews Series

(8)

viii

Perkenalan

Buku ini ditulis untuk memberikan panduan cepat untuk pemeriksaan pengelasan yang mudah dibaca dan dipahami.

Ada banyak buku yang mencakup semua aspek pengelasan (banyak dari mereka sangat rinci tentang masalah ini) tetapi sulit untuk menemukan buku yang secara khusus mencakup persyaratan inspeksi las. Subjek buku ini sengaja tidak dibahas secara rinci karena diasumsikan bahwa pembaca dapat menemukan buku-buku rinci tentang bidang subjek specific yang menarik. Apa yang akan dilakukan buku ini adalah memberi Anda pemahaman dasar tentang subjek dan dengan demikian membantu Anda memutuskan apakah Anda perlu melihat lebih jauh. Dalam banyak kasus, kedalaman pengetahuan yang diperlukan untuk subjek terkait pengelasan tertentu akan tergantung pada persyaratan industri tertentu.

Namun, dalam semua situasi, peran inspektur pengelasan adalah untuk memastikan bahwa lasan telah diproduksi dan diuji sesuai dengan prosedur kode yang ditentukan dengan benar dan bahwa mereka sesuai dengan kode. Kepatuhan kode dalam pengertian ini berarti bahwa las memenuhi semua persyaratan kriteria penerimaan cacat yang ditentukan dalam kode.

Inspektur yang mempertimbangkan pelatihan untuk mencapai status inspektur pengelasan bersertifikat di bawah skema sertifikasi seperti CSWIP (Skema Sertifikasi untuk Personel Inspeksi Pengelasan) atau PCN (Nomor Sertifikasi Pribadi) akan menemukan buku ini sebagai bantuan pembelajaran pra-kursus yang berguna yang memberikan cakupan 'tubuh pengetahuan' yang diharapkan mereka kenal.

Personil non-pengelasan akan menemukan pengantar yang berguna untuk dunia inspeksi pengelasan. Beberapa orang percaya bahwa inspektur pengelasan harus memiliki pengalaman pengelasan sebelumnya, tetapi ini belum tentu benar karena pemeriksaan pengelasan dan pengelasan adalah dua subjek yang sama sekali berbeda. Pengelasan secara alami merupakan proses 'keterampilan tangan' yang sangat praktis dan membutuhkan ketangkasan dan koordinasi tangan-ke- mata yang baik dari tukang las. Inspektur tidak memerlukan

(9)

ix

keterampilan praktis ini tetapi harus dapat mengawasi proses pengelasan,

Perkenalan

pengukuran yang akurat, menafsirkan persyaratan kode dan standar, dan memastikan bahwa lasan yang diselesaikan sesuai dengan persyaratan kode yang relevan. Seorang inspektur yang baik adalah orang yang tidak mengambil jalan pintas dan memastikan bahwa prosedur are diikuti dengan benar.

S. E. Hughes Pengarang

(10)

10

Panduan 10 Menit

Berikut adalah beberapa pertanyaan yang sering diajukan tentang subjek inspeksi pengelasan. Anda dapat menjawabnya jika Anda menghabiskan sepuluh menit membaca informasi berikut .

1. Apa perbedaan antara proses pengelasan utama? (empat menit)

MMA memiliki busur memukul between elektroda berlapis fluks habis pakai dan benda kerja. Elektroda meleleh dan mengisi sambungan dengan logam las. Lapisan fluks meleleh dan menghasilkan gas untuk melindungi busur. Fluks yang meleleh juga membantu menghilangkan kotoran dari lasan dan membentuk lapisan slag di atas lasan. Terak ini harus dilepas di antara berjalan atau dapat menyebabkan inklusi terak dalam lasan. Ini adalah proses pengelasan situs luar ruangan yang paling umum digunakan.

MIG / MAG memiliki busur yang dipukul antara elektroda kawat padat yang dapat diberi makan reel dan benda kerja. Itu tidak menghasilkan terak karena busur dilindungi oleh gas inert (gas aktif untuk MAG). Ini deposito las logam dengan cepat dan dapat digunakan semi-otomatis, mechanized atau otomatis. Proses ini dapat mencapai tingkat deposisi logam las cepat.

FCAW mirip dengan MIG / MAG tetapi elektroda reel-fed yang dapat dikonsumsi berongga dengan fluks yang terkandung di dalamnya. Busur dapat dilindungi sendiri hanya dengan menggunakan fluks leleh atau perisai gas secondary yang dapat digunakan. Slag akan diproduksi dan harus dilepas di antara run. Pada dasarnya, proses ini memberikan kombinasi keunggulan (dan kerugian) MMA dan MIG / MAG.

TIG memiliki busur yang dipukul antara elektroda tungsten yang tidak dapat dikonsumsi dan benda kerja. Pengisi dalam bentuk kawat atau batang ditambahkan secara terpisah. Itu tidak menghasilkan terak karena busur dilindungi oleh gas inert. Ini adalah proses yang sangat lambat tetapi menghasilkan

(11)

11

www.TechnicalBooksPDF.com lasan berkualitas sangat tinggi .

Panduan 10 Menit

SAW memiliki busur yang dipukul antara elektroda kawat padat yang dapat diberi makan reel dan benda kerja. Busur terbentuk di bawah lapisan fluks dan karena itu tidak terlihat oleh operator. Ini adalah proses penetrasi yang sangat membutuhkan control penetrasi yang baik. Ini memiliki tingkat deposisi yang sangat cepat tetapi umumnya terbatas pada pengelasan di posisi vertikal datar atau horizontal (jika tidak fluks akan jatuh).

Luangkan waktu empat menit membaca proses pengelasan, mencatat perbedaan dan memastikan Anda mengenali akronim yang digunakan untuk setiap proses.

2. Mengapa menggunakan simbol pengelasan? (satu menit) Gambar konstruksi perlu menyampaikan

informasi dengan jelas dan dalam

ruang

terbatas.

Informasi pengelasan diteruskan dengan metode konvensi dan simbol.

Luangkan satu menit untuk melihat simbol yang berbeda untuk las pantat dan las fillet.

3. Apa itu kode dan standar? (satu menit) Kode konstruksi dan standard aplikasiberisi aturan yang harus diikuti saat menyediakan produk atau layanan tertentu.

Mereka berisi informasi tentang desain,

metode

manufaktur , bahan yang dapat diterima, pengerjaan, persyaratan

pengujian dan tingkat ketidaksempurnaan yang dapat diterima. Mereka tidakmenggunakan semua data yang relevan yang diperlukan untuk desain, pembuatan, pengujian dan inspeksi tetapi akan merujuk standar dan dokumenlain

sesuai

kebutuhan.

Luangkan satu menit untuk membaca definisi kode dan standar.

4. Apa itu kualifikasi prosedur pengelasan?

(satu menit)

Kualifikasi prosedur pengelasan dilakukan untuk membuktikan

(12)

12

bahwa sambungan yang dilas memenuhi sifat mekanik, metalurgi dan fisik yang dibutuhkan oleh kode atau spesifikasi. Hal ini juga memungkinkan pengulangan dengan mendorong pendekatan sistematis. Si

Panduan Cepat untuk Inspeksi Pengelasan dan Pengelasan Dokumen kualifikasi prosedur pengelasan terdiri dari Welding Procedure Specification (WPS) dan Procedure Qualification Record (PQR) yang berisi variabel penting dan tidak penting.

Luangkan satu menit membaca tentang variabel penting, tidak penting dan tambahan penting.

5. Mengapa tukang las membutuhkan kualifikasi? (satu menit)

Tukang las memerlukan kualifikasi untuk membuktikan bahwa mereka memiliki pengetahuan dan keterampilan yang cukup untuk menghasilkan lasan sesuai dengan prosedur pengelasan dan mencapai hasil yang memenuhi spesifikasi yang relevan. Formulir uji kualifikasi tukang las mencatat berbagai variabel yang memenuhi syarat dari variabel penting.

Luangkan satu menit untuk melihat variabel yang terkandung dalam formulir WPQ.

6. Apa itu cacat pengelasan? (dua menit)

Tidak ada yang namanya lasan yang sempurna karena semua las mengandung ketidaksempurnaan. Ketidaksempurnaan ini perlu dinilai untuk menentukan apakah mereka akan memiliki efek yang merugikan pada sendi yang dilas. Mereka biasanya dinilai terhadap kriteria penerimaan yang ditentukan dalam kode atau standar yang relevan tetapi hanya ketidaksempurnaan yang ditemukan di luar batas criteria penerimaan yang akan digolongkan sebagai cacat dan memerlukan tindakan yang harus diambil. Tindakan yang akan diambil dapat mencakup:

. penolakan terhadap komponen;

. penghapusan cacat dan pengelasan ulang sendi;

. analisis kebugaran-untuk-tujuan yang dilakukan dengan konsesi yang diberikan memungkinkan cacat untuk tetap.

(13)

13

Luangkan waktu dua menit untuk menentukan cacat apa yang dapat terjadi di lasan.

Xiv

Bab 1

Singkatan, Terminologi dan Simbol Pengelasan

Singkatan

Hal ini berguna untuk memiliki kesadaran singkatan yang digunakan dalam dunia pengelasan dan pemeriksaan pengelasan. Beberapa yang umum digunakan adalah:

API: Institut Perminyakan Amerika

ASME: American Society of Mechanical Engineers

BM: logam dasar

BS:Standar Inggris BSI: Institut Standar Inggris CVI:tutup inspeksi visual DT: pengujian destruktif

EN: Standar Eropa (Norma Euro ) GVI: inspeksi visual umum

HAZ: zona yang terkena panas

ISO: Organisasi Standar Internasional LCT: suhu kritis yang lebih rendah

MT/MPI: pengujian magnetik/inspeksi partikel magnetik NDE/NDT: pemeriksaan non-destruktif /non- destruktif

Pengujian

PQR: Catatan Kualifikasi Prosedur PT/LPE: pengujian penetran/penetran cair

pemeriksaan

PWHT: perlakuan panas pasca-las RT/RAD: pengujian radiografi/radiografi SWI:inspektur pengelasan senior

UCT:suhu kritis atas

(14)

14

www.TechnicalBooksPDF.com UT:pengujian ultrasonik

UTS: kekuatan tarik tertinggi VI:inspeksi visual

VWI: pemeriksa pengelasan visual

Panduan Cepat untuk Inspeksi Pengelasan dan Pengelasan

WI:inspektur pengelasan

WM: las logam

WPS: spesifikasi prosedur pengelasan Istilah umum

Arah longitudinal: sepanjang pengelasan (sejajar dengan lasan) Arah melintang: sepanjang lebar pengelasan

(tegak lurus terhadap las) Arah melintang pendek: melalui ketebalan las Weldment: las gabungan, HAZ dan

logam dasar

Fusion weld: las yang diproduksi dengan menggabungkan bahan dalam keadaan cair

Titik hasil: titik di mana deformasi plastik starts dalam suatu bahan Terminologi bersama

Sebelum pengelasan berlangsung bagian-bagian yang akan bergabung harus disiapkan dan diatur ke dalam bentuk yang diperlukan. Bentuk sendi yang paling umum adalah sendi pantat (atau alur), sendi T dan sendi pangkuan. Anggota sendi pantat dipasang tepi ke tepi, sendi T dipasang tepi ke permukaan dan sendi pangkuan dipasang permukaan ke permukaan (lihat Gambar. 1.1).

Terminologi las

Jenis las yang digunakan pada sambungan adalah las pantat (atau alur), las fillet, las tepi, las steker dan las spot. Jenisnya

(15)

15

www.TechnicalBooksPDF.com Gambar 1.1 Bentuk sendi umum Singkatan, Terminologi dan Simbol Pengelasan

las akan ditentukan oleh set-up sendi tetapi lasan yang paling umum digunakan adalah butt atau las fillet.

Las pantat penetrasi penuh biasanya merupakan jenis las terkuat dengan kekuatan yang terkandung di dalam tenggorokan las, seperti yang ditunjukkan dalam Gambar 1.2 (a). Tenggorokan sama dengan yang tertipis dari bahan induk yang akan bergabung.

Las fillet juga mengandung kekuatannya di tenggorokan dan ukuran tenggorokan desain biasanya (tetapi tidak selalu) berdasarkan ukuran kaki, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.2 (b). Dalam inspeksi visual kita biasanya dapat bekerja di luar ukuran tenggorokan desain fillet mitre dengan panjang kaki yang sama dengan mengalikan panjang kaki dengan 0,707. Sebaliknya, panjang kaki dapat dihitung dengan mengalikan tenggorokan design dengan 1,414.

Persiapan sambungan las pantat terdiri dari mempersiapkan kedua tepi dan kemudian mengaturnya bersama-sama untuk memungkinkan kedalaman penetrasi las yang diperlukan untuk dicapai. Las penetrasi penuh adalah yang paling umum tetapi banyak penerapan hanya akan memerlukan penetrasi parsial jika sambungan yang dilas dimuat ringan atau hanya las penyegelan.

Tujuan utama dari persiapan bersama adalah untuk memungkinkan tingkat fusi yang diperlukan antara wajah- wajah sendi. Oleh karena itu , jenis persiapan las yang diterapkan akan tergantung pada ketebalan bahan dan proses pengelasan yang akan digunakan. Beberapa persiapan sendi las pantat yang khas ditunjukkan pada

(16)

16

www.TechnicalBooksPDF.com Gambar 1.3.

Persiapan satu sisi memungkinkan pengelasan berlangsung dari satu sisi sedangkan persiapan dua sisi membutuhkan pengelasan yang harus dilakukan dari kedua sisi. Kerugian utama memiliki akses ke hanya satu sisi adalah bahwa sisi lain dari root run awal tidak dapat diakses untuk melakukan penghapusan cacat yang diinduksi pengelasan. Sebuah example ini akan menjadi di mana celah besar diperlukan untuk memungkinkan fusi di seluruh penampang las tetapi penetrasi yang berlebihan kemudian terjadi. Oleh karena itu, kontrol dan pembentukan las akar yang baik harus dipertahankan pada saat pengelasan, terlebih ini dapat dibantu dengan menggunakan langkah-langkah kontrol akar yang ditunjukkan dalam Gambar. 1.4.

Gambar 1.2 Pengukuran pantat dan fillet weld throat

(17)

17

www.TechnicalBooksPDF.com Singkatan, Terminologi dan Simbol Pengelasan

Gambar 1.3 Jenis sendi pantat umum

(18)

18

Gambar 1.4 Metode kontrol penetrasi

(19)

19

www.TechnicalBooksPDF.com Singkatan, Terminologi dan Welding Symbols

. Backing bar non-fusible. Ini selalu dihapus dan biasanya terbuat dari tembaga (sering didinginkan air) atau keramik dan membantu membentuk

bentuk

las akar.

(20)

20

Penting untuk memastikan bahwa batang tembaga tidak meleleh dan mencemari lasan karena hal ini dapat menyebabkan

retak

logam

las

.

. Fusible backing strip. Ini terbuat dari bahan yang mirip dengan bahan induk dan ditempelkan pada bahan induk.

Merekadisiram ke akar dan biasanya digiling, atau kadang- kadang dibiarkan di tempatnya.

. Pengisi yang telah ditempatkan sebelumnya seperti sisipan EB. Ini digunakan pada pipa dan dilas menggunakan proses TIG (tungsten inert gas). EB adalah singkatan dari Electric Boat dan merupakan nama perusahaan yang pertama kali memasoknya. Penggunaan sisipan EB adalah

prosedur

khusus yang digunakan dalam aplikasi spesialis seperti

industri

nuklir.

Bentuk las fillet adalah mitre, cekung atau cembung, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.5.

. Fillet mitre adalah yang paling umum dan biasanya memiliki panjang kaki yang sama. Mereka memberikan kombinasi yang baik dari kekuatan desain maksimum dan pencampuran kaki untuk ketahanan kelelahan.

. Fillet concave memiliki pengukuran tenggorokan berkurang untuk ukuran kaki mereka, yang memberi mereka kekuatan berkurang. Desain kaki yang dicampur dengan lancar memberi mereka ketahanan kegagalan kelelahan yang sangat baik.

Gambar 1.5 Jenis las fillet

(21)

21

. Las fillet cembung memiliki jari-jari yang tajam, yang memberikan ketahanan kelelahan yang sangat buruk tetapi kelebihan logam las yang mereka miliki di tenggorokan memberikan kekuatan desain maksimum (meskipun akan meningkatkan berat las). Kelebihan logam las

juga

akan meningkatkan biaya karena bahan habis pakai tambahan yang diperlukan dan peningkatan waktu pengelasan. Lasan ini hanya digunakan di mana kekuatan adalah yang terpenting dan pemuatan kelelahan bukanlah masalah.

Menggambar aturan dan simbol las

Simbol las pada gambar adalah cara yang sangat efisien untuk mentransfer informasi fabrikasi dari desainer ke fabricator dengan menunjukkan informasi bersama dan pengelasan sebagai representasi simbolis. Ini mengurangi jumlah informasi yang harus diletakkan pada gambar dalam bentuk tertulis atau sebagai sketsa. Seorang inspektur harus memiliki pengetahuan kerja yang baik tentang simbol las karena sebagian besar waktu inspeksi dihabiskan untuk memverifikasi bahwa tukang las mematuhi gambar fabrikasi yang disetujui. Simbol las sendiri mirip between standar utama tetapi ada beberapa perbedaan dalam bagaimana mereka disajikan. Penting untuk memahami perbedaan dasar antara standar utama dan untuk dapat mengenali standar menggambar apa pun yang digunakan. Referensi harus selalu dibuat dengan standar yang berlaku untuk informasi simbolis tertentu.

Standar umum yang digunakan saat ini adalah BS EN 22553 (yang menggantikan BS 499) dan AWS A2.4. Referensi masih dibuat untuk BS 499 karena banyak gambar fabrikasi lama akan dilakukan dengan standar ini. Sebagian besar standar menggambar mengikuti seperangkat aturan atau konvensi dasar saat merumuskan simbol pengelasan. Simbol las terdiri dari lima komponen utama yang umum untuk sebagian besar standar, yang terdiri dari garis panah, garis referensi, simbol sendi dilas, informasi dimensi dan akhirnya setiap informasi tambahan.

(22)

22

Gambar 1.6 Garis panah

Garis panah

Garis panah adalah garis tunggal, lurus, padat (ada exception untuk ini di AWS A2.4 untuk persiapan pelat tunggal di mana garis panah terhuyung-huyung) (Gambar 1.6). Ini menyentuh persimpangan bersama dan menunjuk ke tepi piring yang harus disiapkan. Untuk sendi simetris dapat menunjuk ke salah satu tepi piring karena keduanya disiapkan dengan cara yang sama. Itu tidak boleh sejajar dengan bagian bawah gambar dan harus selalu selesai dengan kepala panah.

Baris referensi

Garis referensi adalah garis padat yang menyentuh garis panah (Gambar 1.7). Lebih disukai digambar parallel ke bagian bawah gambar, tetapi jika ini tidak mungkin itu ditarik tegak lurus ke bagian bawah. Harus ada sudut antara garis panah dan garis referensi di mana mereka bergabung. Dalam BS EN 22553 garis putus-putus juga ditempatkan baik di atas atau di bawah garis referensi padat dan berhubungan secara khusus dengan 'sisi lain' dari sendi.

Simbol sendi yang dilas

Simbol bersama digunakan untuk mewakili kategori sendi yang berbeda dan umumnya bentuknya mirip dengan lasan yang

Gambar 1.7 Baris referensi

(23)

23

Mewakili. Tergantung pada standar yang digunakan, biasanya diposisikan di bawah atau di atas garis referensi untuk menentukan apakah lasan berada di 'sisi panah' atau 'sisi lain' masing-masing. Dalam BS 499 dan AWS A2.4 simbol ditempatkan di bawah garis referensi untuk mewakili fakta bahwa lasan terbuat dari sisi panah (yaitu sisi panah yang disentuh). Jika simbol berada di atas garis itu menunjukkan bahwa lasan akan dibuat dari sisi yang berlawanan (yaitu sisi lain) yang panah menunjuk (atau menyentuh). Hal ini sering menyebabkan confusion dan dapat menyebabkan lasan diletakkan di posisi yang salah.

Untuk menghindari kebingungan ini, 'sisi lain' diwakili oleh garis putus-putus terpisah di BSEN 22553 (lihat Gambar 1.8).

Oleh karena itu tidak masalah jika simbol di atas atau di bawah garis padat because itu akan selalu berada di sisi panah kecuali ketika ditempatkan pada garis putus-putus. Sendi simetris seperti V ganda, yang merupakan ukuran yang sama persis di kedua sisi, tidak memerlukan garis putus-putus untuk mewakili sisi lain karena kedua sisi sama.

Simbol tambahan dapat digunakan untuk menyelesaikan simbol bersama dengan informasi tambahan seperti finishing datar, cekung atau cembung (Gambar 1.9). Tidak adanya simbol tambahan menunjukkan bahwa lasan dibiarkan dalam kondisi 'as-welded' tanpa selesai permukaan las pracela yang diperlukan.

Dimensi

Dimensi yang berhubungan dengan penampang sendi, seperti kedalaman las atau ukuran fillet, diposisikan di sebelah kiri simbol. Jika tidak ada kedalaman las yang ditentukan sebelum simbol pada las pantat itu diasumsikan sebagai las penetrasi penuh. Las fillet akan selalu memiliki dimensi yang berkaitan dengan panjang kaki dan / atau dimensi tenggorokan. Dimensi longitudinal seperti panjang las diposisikan di sebelah kanan simbol di sebagian besar standar (lihat Gambar 1.10). Jika tidak ada dimensi longitudinal yang ditentukan setelah simbol maka lasan memperpanjang panjang penuh sendi.

(24)

24

Gambar 1.8 Simbol gambar las khas

(25)

25

(a)

(b)

Gambar 1.9 (a) Simbol tambahan; (b) contoh penggunaan simbol tambahan

(26)

26

Gambar 1.10 Contoh dimensi pengelasan (BSEN 22553) Informasi tambahan

Informasi tambahan yang menentukan NDT, pengelasan pro- cesses atau instruksi khusus dapat berbeda antara standar dan dapat ditampilkan pada akhir baris referensi atau to yang berdekatan (lihat Gambar 1.11). BSEN 22553 menyebut ini sebagai informasi pelengkap. Sebuah situs atau las lapangan ditunjukkan oleh bendera diposisikan pada sendi antara panah dan garis referensi. Lingkaran pada posisi yang sama digunakan untuk menunjukkan bahwa las perifer diperlukan di sekitar bagian.

Aturan umum lainnya

Ketika simbol memiliki garis tegak lurus (bevel tunggal, J tunggal, las fillet, dll.) itu akan selalu memiliki garis diposisikan ke

(27)

27

Kiri. Ketika simbol yang sama ditampilkan di bagian atas dan bawah garis referensi (double V, double bevel, dll)) itu akan menjadi gambar cermin itu sendiri (berdasarkan garis referensi menjadi cermin).

BSEN 22553 specifics (Gambar 1.12)

. BSEN 22553 tidak memiliki satu baris referensi dengan simbol yang ditempatkan di atas dan / atau di bawahnya untuk menentukan apakah lasan berada di 'sisi panah' atau 'sisi lain', tetapi menambahkan garis putus-putus

Gambar 1.11 Informasi tambahan

(28)

28

Gambar 1.12 Spesifikasi BSEN 22553

untuk menentukan 'sisi lain'. Ini masuk akal karena gambar teknik mewakili apa yang tidak dapat Anda lihat sebagai garis putus-putus dan jelas Anda tidak dapat melihat 'sisi lain' dari sambungan. Ini membantu mengurangi risiko gambar dibaca secara salah dan las ditempatkan secara tidak benar di sisi sendi yang salah.

. Garis putus-putus yang menentukan 'sisi lain' dapat dihilangkan jika

las sisi

doublesimetris tentang garis referensi.

. Ukuran kaki

fillet

harus diawali dengan huruf z.

. Nominal fillet tenggorokan didahului dengan huruf a.

. Ketebalan tenggorokan yang efektif untuk las

fillet penetrasi dalam

dan las pantat penetrasi parsial didahului oleh huruf s.

Spesifikasi AWS A2.4 (Gambar 1.13)

. AWS A2.4 dapat menggunakan lebih dari

satu baris

referensi dari garispanah untuk menunjukkan urutan pengelasan.

. Dimensi las dapat diberikan sebagai pecahan atau desimal dan dalam satuan metrik atau kekaisaran .

. Proses pengelasan ditunjukkan menggunakan singkatan AWS

standar

.

. Persiapan pelat tunggal ditunjukkan oleh arah

(29)

29

Gambar 1.13 Spesifikasi AWS A2.4

perubahan garis panah tetapi panah tetap menunjuk ke tepi piring yang membutuhkan persiapan.

. Ketika persiapan pelat dalam sambungan jelas (yaitu

sendi

T) maka arah garis panah adalah opsional.

. AWS A2.4 dimensi pitch las fillet intermiten dan colokan las ke pusat setiap las. (BS dan Kode BS EN dimensi ini ke awal setiap las.)

(30)

30

Bab 2

Tugas Inspektur Pengelasan

Seorang inspektur pengelasan memiliki tanggung jawab untuk memantau semua aspek proses pengelasan sebelum, selama dan setelah pengelasan untuk memastikan bahwa pengelasan selesai sesuai untuk tujuan. Kesesuaian untuk tujuan dalam pengertian ini biasanya berarti bahwa pengelasan jadi telah diproduksi sesuai dengan kode atau spesifikasi dan sesuai dengan persyaratan yang dinyatakan dari kode atau spesifikasi tersebut. Inspektur harus mahir dalam melakukan inspeksi visual dan menilai temuannya sesuai dengan kode atau kriteria penerimaan spesifikasi yang relevan. Pemeriksaan berikut adalah hal biasa.

Sebelum pengelasan

Sebelum pengelasan dilakukan inspektur memeriksa bahwa semua variabel pengelasan yang ditentukan pada spesifikasi prosedur las (WPS) dapat dicapai dan bahwa peralatan dan dokumentasi yang benar tersedia. Tingkat pemeriksaan akan bervariasi tergantung pada persyaratan kode tetapi mungkin melibatkan pemeriksaan berikut.

Dokumentasi

. Gambar, kode, spesifikasi, dan standar tersedia dan pada status revisi yang benar .

. Prosedur pengelasan yang memenuhi syarat dengan benar ada di tempat menutupi proses pengelasan yang akan digunakan dalam produksi.

. Tukang las benar memenuhi syarat untuk

proses

pengelasan dan WPSs untuk digunakan dalam produksi.

. Prosedur dan teknik NDE yang benar sudah ada.

. NDE dan personel perlakuan panas memenuhi syarat.

. Prosedur perlakuan panas panas yang benar dan pasca-las menentukan suhu, waktu penahanan dan metode pengukuran suhu .

(31)

Peralatan

. Mesin las sedang tanggal untuk kalibrasi atau validasi (mesin las dengan meter biasanya dikalibrasi sementara mesin tanpa meter divalidasi).

. Semua peralatan tambahan seperti oven, quivers, remote control, obor, kabel, dll., Berada dalam

kondisi

good.

. Setiap peralatan perlakuan panas dalam kondisi baik dan pada tanggal untuk kalibrasi jika diperlukan.

Bahan

. Periksa bahan yang benar sedang digunakan dan berada dalam kondisi yang dapat diterima . . Pastikan sertifikat material adalah nilai yang benar dan angka batch atau panas sesuai dengan

bahan yang sebenarnya .

. Verifikasi bahan habis pakai yang benar (elektroda tertutup, kabel, fluks atau gas) sedang digunakan dan telah disiapkan dengan benar.

. Verifikasi sertifikat consumables yang cocok dengan nomor batch habis pakai . Keamanan

. Pastikan semua tindakan pencegahan keselamatan dipatuhi

dan

bahwa setiap

izin

kerja yang diperlukan ada.

. Pastikan semua peralatan listrik sudah ada di tanggal untuk pengujian.

. Pastikan ventilasi yang benar dan cukup ada.

(32)

. Pastikan APD yang benar digunakan.

Persiapan sambungan las

. Pastikan persiapan sambungan las yang benar telah dibentuk sesuai dengan prosedur yang ditentukan menggunakan metodeyang disetujui (flame cut, ground, machined, dll.).

. Pastikan sambungan berukuran benar (sudut alur, jari-jari alur, wajah akar, dll)) dan fit-up berada dalam toleransi (celah akar, keselarasan, dll.) menggunakan pengekangan yang benar

.

. Pastikan setiap pra-panas yang diperlukan diterapkan menggunakan yang benar Tugas of Inspektur Pengelasan

metode pemanasan dan metode pengukuran suhu disetujui untuk digunakan.

. Pastikan suhu sesuai dengan WPS.

. Pastikan setiap lasan taktik diterapkan dengan benar setelah persyaratan pra-panas . Selama pengelasan

Inspektur harus memantau semua aspek pengelasan yang sebenarnya untuk memeriksa bahwa input panas yang benar diterapkan pada lasan dan bahwa lasan terbentuk dengan benar sesuai dengan WPS.

Secara realistis, tidak ada gunanya membuat semua persiapan dan pemeriksaan yang diperlukan sebelum pengelasan dan kemudian hanya dengan asumsi bahwa tukang las akan benar-benar mematuhi prosedur. Banyak lasan telah gagal karena tukang las telah mengambil jalan pintas tanpa menghargai efek merugikan pada sifat mekanik dari joint dilas. Oleh karena itu, salah satu fungsi inspektur adalah untuk mengawasi semua pihak yang terlibat dalam pembentukan dan pengujian lasan. Pemeriksaan yang akan dilakukan meliputi:

(33)

. Memantau dan merekam variabel pengelasan seperti amperage, panjang habis dan tegangan.

. Monitor dan mencatat kondisi lingkungan (hujan, salju, angin, dll.) yang dapat mempengaruhi lasan jadi.

. Memantau dan mempertahankan suhu pra-panas . . Pantau suhu interpass dan pertahankan sesuai kebutuhan.

. Pastikan pembersihan interpass dilakukan dengan benar.

. Periksa root run kritis dan pantau waktu lintasan panas.

Setelah pengelasan

Setelah semua pengelasan selesai, adalah tanggung jawab inspektur untuk memastikan bahwa inspeksi dan tes berkualitas yang diperlukan dilakukan oleh personel yang memenuhi syarat dan memenuhi persyaratan penerimaan kode atau spesifikasi yang relevan. Pemeriksaan utama adalah untuk:

. Pastikan PWHT yang diperlukan diterapkan dengan benar dan Panduan Cepat untuk Inspeksi Pengelasan dan Pengelasan

dikelola oleh orang-orang yang memenuhi syarat menggunakan prosedur dan peralatan yang sesuai.

PWHT mungkin diperlukan sebelum dan sesudah NDE ketika retak hidrogen adalah kemungkinan.

. Pastikan NDE yang diperlukan dilakukan dan tinjau hasilnya.

. Secara visual memeriksa dan mengukur lasan yang telah selesai dan menilai ketidaksempurnaan sesuai dengan kriteria penerimaan kode yang relevan .

. Simpan catatan las dengan identifikasi las.

. Pastikan setiap pengujian tekanan yang diperlukan dari kapal pipa dan tekanan dilakukan setelah PWHT dan hasil dicatat.

(34)

. Lakukan pemeriksaan dimensi akhir setelah

pengujian

tekanan.

. Kumpulkan dan kumpulkan semua dokumentasi yang relevan dan berikan paket yang telah selesai ke otoritas penerimaan yang relevan.

Perbaikan

Ketika cacat diidentifikasi selama inspeksi, ada tiga opsi utama, tergantung pada tingkat keparahan cacat dan komponen yang dilas. Komponen dapat dibuang, dapat diberikan konsesi atau dapat diperbaiki.

. Konsesi adalah situation di mana cacat dianggap tidak memiliki efek yang terlalu merugikan pada komponen dan klien setuju secara tertulis bahwa cacat dapat tetap di tempat. Dalam beberapa kasus, kondisi konsesi mungkin berarti batasan ditempatkan pada kondisi layanan komponendan / atau perbaikan diperlukan pada

waktu

yang lebih nyaman.

. Perbaikan dalam beberapa kasus dapat memerlukan proses pengelasan yang berbeda, bahan habis pakai yang berbeda atau beberapa perubahan

lain

pada prosedur asli yang akan digunakan. Mungkin ada batasan pada jumlah perbaikan atau siklus termal yang diterapkan pada komponen tergantung pada bahan yang digunakan. Prosedur perbaikan harus dilakukan untuk merinci tindakanapa yang diperlukan.

Tugas Inspektur Pengelasan

Cara termudah untuk berpikir tentang melakukan perbaikan adalah bahwa inspektur memantau semua aspek dari proses perbaikan sebelum, selama dan setelah pengelasan komponen. Ini memberikan jaminan terbaik bahwa lasan sesuai untuk tujuan yang ditentukan.

(35)

Chapter 3 Analisis Dari Fusion Weld

Komponen sambungan yang dilas

Sambungan yang dilas terdiri dari lasan, zona yang terkena panas (HAZ) dan logam dasar. Komponen las dan HAZ ditampilkan dalam Gambar 3.1. Fitur utamanya adalah sebagai berikut.

Kelebihan logam las

Ini kelebihan persyaratan dan tidak menambah kekuatan las. Hal ini juga dikenal sebagai topi (istilah slang), penguatan (istilah BS) atau mahkota (istilah AS). Penguatan adalah istilah yang buruk karena menyiratkan bahwa menambahkan penguatan memperkuat lasan, yang tidak terjadi. Dalam prakteknya, penambahan penguatan (atau kelebihan logam las) dapat secara efektif melemahkan lasan dengan meningkatkan konsentrasi stres pada jari-jarilas, sehingga mengurangi umur kelelahan sendi.

(36)

Gambar 3.1 Komponen sambungan yang dilas Analisis Fusion Weld

Jari-jari jarilas

Ini adalah titik-titik di mana logam las berdampingan dengan logam dasar. Biasanya akan ada empat jari-jarilas pada las pantat penetrasi penuh (dua di wajah dan dua pada akar) dan dua pada las fillet. Semakin besar sudut pada kaki las, semakin besar risiko kegagalan kelelahan jika komponen mengalami stres siklik.

(37)

Garis fusi

Di sinilah fusi terjadi antara bahan yang meleleh dan tidak dilebur . Hal ini sering disebut sebagai batas fusi atau persimpangan las.

Zona penggabungan

Zona fusi adalah wilayah dalam lasan yang berisi pengenceran terbesar logam pengisi dengan logam dasar meleleh. Wilayah pengenceran tertinggi ini dapat mengandung cacat karena kotoran atau kontaminan yang terkandung dalam logam dasar yang ditarik ke dalam lasan. Pusat lasan akan menjadi area pengenceran terendah dan mungkin terdiri dari logam pengisi saja.

BUNDEL

Ini adalah wilayah logam dasar yang belum meleleh tetapi telah dipengaruhi oleh panas dan memiliki perubahan yang dibuat pada struktur biji-bijiannya. Retakan sering terjadi di HAZ setelah pengelasan telah terjadi karena dikeraskan oleh pembentukan struktur biji-bijian martensitic pada pendinginan.

Penetrasi berlebih

Penetrasi berlebih adalah kelebihan logam las yang terbentuk di akar las. Beberapa kode dapat menentukan batas penetrasi karena pencampuran kaki dan / atau pembatasan bore yang disebabkan dalam perpipaan.

Desain ketebalan tenggorokan

Tenggorokan adalah tempat kekuatan yang contained dalam las. Ukurannya sama dengan yang tertipis dari bahan dasar yang bergabung.

(38)

Ketebalan tenggorokan yang sebenarnya

Ini adalah pengukuran aktual yang dilakukan dari wajah las ke akar. Kekuatan sebenarnya dari lasan dapat dihitung dengan menggunakan pengukuran tenggorokan yang sebenarnya ini (tetapi setiap pengukuran yang melebihi desain tenggorokan diabaikan). Ini lebih relevan untuk las penetration parsial atau di mana cekung akar hadir.

Apa yang membuat las fusi yang baik?

Ada empat faktor yang harus dipenuhi untuk menghasilkan las fusi yang baik. Jika salah satu dari faktor-faktor ini tidak tercapai maka hasilnya akan menjadi lasan yang mungkin tidak cocok untuk purpose. Keempat faktor tersebut adalah sebagai berikut:

. Masukan panas. Ini adalah panas yang melelehkan bahan induk dan pengisi (jika diperlukan) untuk memberikan fusi yang diperlukan antara bagian-bagian yang bergabung. Pemanasan bisa dari busur, laser, sinar elektron ataucampuran gas oksiklena. Proses yang paling umum adalah pengelasan busur

.

. Perlindungan dari atmosfer. Jika terkena, busur pengelasan akan mengambil gas seperti oksigen, nitrogen atau hidrogen dari atmosfer dan meneruskannya ke kolam las. Gas-gas ini dapat memiliki efek detrimental pada las jadi sehingga busur perlu dilindungi dari mereka. Metode umum perlindungan atmosfer yang digunakan dalam

proses

pengelasan

busur

meliputi penggunaan:

○ gas pelindung untuk proses seperti TIG, MIG, MAG dan PAW;

○ kain kafan gas, yang diproduksi saat lapisan fluks pada elektroda meleleh di MMA atau FCAW;

○ selimut fluks , yang menutupi busur dalam SAW;

○ kombinasi gas perisai dan kain kafan

gas

from lelehkan fluks di FCAW terlindung

sekunder

.

(39)

. Perlindungan dari kontaminan eksternal dan internal (pembersihan). Logam las dapat mengambil kontaminan dari permukaan bahan sehingga penting bahwa permukaan material bebas dari skala, karat, cat, lemak,

Analisis Fusion Weld

kelembaban dan kontaminan las lainnya yang mungkin. Kontaminan internal seperti sulfur atau oksida dapat hadir dalam bahan dan mungkin juga harus dihapus atau dinetralkan selama pengelasan. Akibatnya, prosesnya harus dapat 'membersihkan' bahan dan kolam las selama pengelasan untuk memberikan perlindungan yang benar. Perlindungan dari con-taminants dapat dicapai dengan:

○ pembersihan mekanis komponen (penggilingan, penyisatan kawat, abrasi, dll.);

○ pembersihan kimia komponen dan kawat pengisi / batang (asam, aseton, dll.);

○ penggunaan fluks (mengandung deoxidisers);

○ penggunaan polaritas yang benar (d.c. +ve atau a.c. saat mengelas paduan Al atau Mg untuk menghilangkan lapisan oksida permukaan , yang disebut pembersihan katodik ).

. Sifat mekanik yang memadai. Sambungan

las yang sudah jadi

harus memiliki sifat yang memadai seperti kekuatan, ketangguhan, kekerasan dan keuletan dalam bahan dasar (termasuk HAZ) dan logam las. Sifat-sifat ini dicapai (tergantung padaprocess

pengelasan)

dengan:

○ menggunakan bahan dasar yang benar ;

○ menggunakan bahan habis pakai yang benar (kawat pengisi, elektroda, gas perisai, fluks);

○ menggunakan bahan habis pakai yang disiapkan dengan benar (elektroda yang diperlakukan

dengan

benar

,

dll.);

○ menggunakan perlakuanpanas

pra-panas dan / atau pasca-las yang

benar;

(40)

○ menggunakan input panas yang benar (tegangan, kecepatan arus dan perjalanan ).

Semua faktor di atas dapat dicapai dengan mengikuti secara ketat persyaratan spesifikasi prosedur pengelasan yang disetujui, yang berisi essential tambahan yang penting (hanya ASME IX) dan variabel non-esensial yang diperlukan untuk menghasilkan lasan suara.

Dalam praktiknya, ketika tukang las menjadi malas, ambil jalan pintas dan jangan sepenuhnya mematuhi pengelasan yang diuji dengan benar dan berkualitas.

prosedur, masalah bisa muncul. Contoh umum adalah ketika las taktik dilakukan tanpa menerapkan pra-panas yang ditentukan. Hal ini menyebabkan taktik dan HAZ di sekitar mereka menjadi lebih keras dari yang seharusnya karena mereka mendingin terlalu cepat (ingat, alasan utama untuk pra-panas adalah untuk memperlambat laju pendinginan dan mengurangi variasi suhu di seluruh pengelasan).

Daerah-daerah yang mengeras di wilayah yang sangat stres ini kemudian dapat menderita retak, dengan kemungkinan consequences bencana jika mereka tidak ditemukan.

Las bersama: metode persiapan

Jenis persiapan sendi dan bagaimana itu dibuat dapat memiliki efek pada sifat pengelasan akhir.

Misalnya:

. Persiapan las yang dibuat menggunakan proses pemotongan termal dapat dipengaruhi oleh panas dari proses pemotongan. Hal ini dapat menyebabkan kemungkinan hilangnya ketangguhan atau retak dalam HAZ, sehingga sekitar 3 mm bahan biasanya dihapus dari persiapan dengan cara mekanis setelah pemotongan termal. Proses pemotongan termal yang khas (digunakan untuk membentuk preps sisi lurus seperti bermata persegi atau bevelled) termasuk plasma, gas oxy-fuel atau proses

(41)

oxy-arc.

. Jika pemotongan adalah dengan proses gas bahan bakar oksigen seperti oksiklena maka preps las dapat

memperoleh kelebihan

karbon dari proses, leading untuk retak di las (karbon meningkatkan kekerasan logam las dan karena itu risiko retak). Ini adalah alasan lain untuk menghilangkan 3 mm dari persiapan dengan cara mekanis setelah memotong.

Ingatlah bahwa pemotongan gas oxy-fuel tidak benar-benar melelehkan bahan cair seperti plasma atau pemotongan busur oxy. Apa yang sebenarnya dilakukannya adalah memanaskan material ke suhu pengapiannya dan kemudian memperkenalkan aliran oksigen, mengubah logam menjadi karat instan, yang kemudian ditiup. Inilah sebabnya mengapa stainless steel (bahan tahan karat) tidak dapat dipotong oleh gas oxy-fuel kecuali bubuk khusus ditambahkan ke proses.

. Jika pemotongan mekanis seperti pemesinan (biasanya diperlukan untuk persiapan sambungan las yang mengandung jari-jari seperti persiapan U atau J) atau geser digunakan maka pertimbangan harus diberikan pada kemungkinan memiliki cairan pemotong yang terperangkap di tepi luka. These dapat menyebabkan porositas atau cacat las lainnya kecuali mereka dibersihkan dengan benar (tepi mungkin terlihat halus tetapi di bawah mikroskop itu akan penuh dengan puncak dan palung).

Sambungan las: bentuk

Bentuk sendi (tipe sendi) dapat mempengaruhi tidak hanya sifat mechanical akhir dari pengelasan tetapi juga tingkat distorsi yang dihasilkan di dalamnya. Sifat mekanik dapat terpengaruh karena perubahan jenis sendi dapat mempengaruhi input panas secara keseluruhan. Hal ini disebabkan oleh kemungkinan persyaratan untuk lebih (atau kurang) las metal untuk dilas ke dalam sendi. Tingkat distorsi akhir yang sebenarnya ditentukan oleh faktor-faktor seperti arah penyusutan logam las

(42)

(berdasarkan sudut alur) dan apakah las terbentuk dari satu atau kedua sisi.

Gambar 3.2 menunjukkan components dari sendi V tunggal khas dan sendi U, dan beberapa keuntungan dari U tunggal lebih dari V tunggal dalam bahan yang lebih tebal.

Tegangan dan distorsi residual

Tekanan residual adalah tekanan yang tetap dalam komponen setelah prosedur seperti pembengkokan atau pengelasan telah dilakukan. Jika piring ditekuk maka tekanan lentur akan dimasukkan ke tikungan dan tegangan tarik maksimum akan berada di permukaan cembung luar. Stres ini tetap berada di piring dan dapat menyebabkan kegagalan, terutama jika cacat atau penambah stres hadir di daerah stres (ini tentu saja adalah bagaimana tes tikungan dilakukan).

Tegangan pengelasan residu pada sendi yang dilas berasal dari ekspansi dan kontraksi sendi yang tidak merata ditambah dengan pengekangan. Pertimbangkan contoh berikut.

Strip logam yang tidak terkendali dipanaskan dan mengembang. Kalau Panduan Cepat untuk Inspeksi Pengelasan dan Pengelasan

(43)

(44)

Gambar 3.2 Persiapan V dan U Tunggal Analisis Fusion Weld

Gambar 3.3 Ekspansi dan kontraksi yang tidak merata

kemudian dibiarkan dingin itu akan menyusut kembali ke ukuran aslinya dan tidak akan ada sisa stres yang ada. Namun, jika logam yang diperluas harus ditahan oleh jig (lihat Gambar.

3.3) untuk mencoba dan mencegahnya menyusut ketika mendingin, maka tegangan tarik akan dimasukkan ke dalam bahan dan dapat menyebabkan bahan berubah bentuk secara plastik atau patah tulang. Ini, pada dasarnya, adalah sisa stres yang disebabkan oleh ekspansi dan kontraksi

(45)

yang tidak merata ditambah dengan restraint.

Sekarang pertimbangkan mekanisme pengelasan di mana kolam logam las cair mendingin dan berkontraksi (menyusut). Bahan dasar bertindak sebagai pengekangan dan mencoba untuk mencegah kontrak kolam las, memberikan kondisi ideal yang diperlukan untuk meninggalkan stres residual dalam pengelasan selesai. Hal ini dapat disimpulkan dari ini bahwa akan selalu ada tekanan sisa hadir dalam sendi dilas. Dalam beberapa kasus ini mungkin cukup tinggi untuk mendekati titik hasil.

Pengekangan mekanis seperti jig dan klem increase restraint menekankan lebih lanjut dengan mencegah gerakan yang biasanya terjadi saat logam las cair mendingin dan menyusut. Hal ini menyebabkan komponen yang bergabung untuk mendistorsi. Memungkinkan distorsi terjadi membantu mengurangi keseluruhan

stres dalam komponen, tetapi dapat membuat kriteria dimensi akhir tidak dapat diterima dengan persyaratan kode. Metode dapat digunakan yang dapat mengurangi stres dan distorsi residual (lihat nanti).

Tegangan residual dalam las bertindak dalam banyak arah dalam pola yang kompleks karena setiap las akan mengubah volume dan bentuk ke segala arah. Ada tiga arah stres utama yang disebabkan melalui penyusutan logam las untuk dipertimbangkan: arah longitudinal, transverse dan melintang pendek (lihat Gambar 3.4).

Distorsi

Jika bahan yang tidak terkendali dipanaskan dan didinginkan secara seragam maka tidak akan ada distorsi yang dihasilkan di dalamnya. Namun, jika bahan tersebut mengalami pemanasan dan pendinginan lokal maka distorsi akan terjadi karena berbagai tingkat ekspansi dan contraction yang

(46)

dialami di seluruh material, yang disebabkan oleh gradien suhu. Pengelasan tidak memanaskan dan mendinginkan bahan secara seragam karena daerah las akan selalu lebih panas daripada daerah sekitarnya dan logam las karena itu akan mengembang dan berkontraksi pada tingkat yang jauh lebih besar daripada bahan dasar yang bersebelahan. Bahan dasar dapat dipanaskan sebelumnya untuk mengurangi gradien suhu yang menyebar dari lasan ke luar tetapi jelas

Gambar 3.4 Arah stres utama dalam lasan

Analysis dari Fusion Weld

(47)

(48)

Gambar 3.5 Distorsi yang disebabkan oleh efek penyusutan Panduan Cepat untuk Inspeksi Pengelasan dan Pengelasan

tidak dapat dipanaskan secara seragam hingga suhu leleh yang diperlukan untuk mengelas. Efek bersih dari ini adalah bahwa beberapa distortion akan selalu terjadi karena las secara efektif bertindak sebagai bentuk pemanasan lokal.

Koefisien ekspansi termal suatu material memainkan peran besar dalam berapa banyak tegangan pengelasan yang dimasukkan ke dalam bahan dan berapa banyak distorsi yang dapat terjadi. Semakin tinggi koefisien ekspansi, semakin tinggi tingkat distorsi, itulah sebabnya stainless steel menderita tingkat distorsi yang lebih tinggi daripada baja karbon biasa .

Sederhananya, distorsi utama yang perlu dipertimbangkan disebabkan oleh penyusutan logam las dalam arah longitudinal, melintang dan melintang pendek. Pada kenyataannya, penyusutan dan distorsi akan mengikuti pola yang sangat kompleks tetapi pandangan berlebihan yang disederhanakan dari efek ditunjukkan pada Gambar 3.5.

Bentuk persiapan las akan mempengaruhi berapa banyak distorsi yang dihasilkan, karena sudut bevel akan membantu mengarahkan arah distorsi. Ketebalan material, jumlah logam las yang dibutuhkan dan ukuran las individual berjalan juga mempengaruhi tingkat stres dan distorsi. Pantat V tunggal akan mengalami distorsi yang cukup besar, terutama selama akar awal berjalan ketika tidak ada pengekangan, karena tingginya tingkat penyusutan logam las. Meskipun lebih lanjut berjalan add untuk distorsi, efek keseluruhan tidak kumulatif karena berjalan sebelumnya akan membantu untuk menahan sendi dari bergerak. Pantat tertutup bermata persegi benar-benar akan menderita distorsi yang sangat sedikit. Gambar 3.6 membandingkan tingkat distorsi berdasarkan sudut bevel dari dua las pantat V tunggal dan las pantat tertutup bermata persegi.

(49)

Meminimalkan tekanan dan distorsi

Ada berbagai cara untuk menangkal efek tingkat stres residual dan distorsi tergantung pada jenis proses pengelasan dan jenis sendi yang sedang digunakan.

Offsetting (Gambar 3.7) adalah tempat pelat diimbangi dengan sudut preset dan dilas tanpa menahan diri. Ketika lasan memperkuat dan mengecilkannya mendistorsi pelat dan menariknya ke dalam yang benar.

(50)

Figure 3.6 Distorsi dan sudut bevel

posisi. Ini dapat digunakan pada fillet yang dilas T-joint dan las pantat tetapi jumlah offset yang diperlukan oleh pengelasan biasanya hanya dapat ditentukan oleh trial and error. Ini adalah cara yang sangat murah dan sederhana untuk mengendalikan distorsi jika dilakukan.

Gambar 3.7 Mengimbangi

(51)

(52)

Gambar 3.8 Contoh pengelasan berurutan Analisis Fusion Weld

Benar. Dengan membiarkan piring bergerak dan tidak menahannya , tingkat stres residual pada sendi yang dilas berkurang. Pengelasan sekuensial (Gambar 3.8) adalah teknik yang digunakan untuk mengontrol tingkat distorsi dengan mengelas sendi dengan cara tertentu. Ada berbagai teknik pengelasan sekuensial termasuk pengelasan seimbang (pengelasan tentang sumbu netral las), back skip welding atau back step welding (panjang pendek dilas dan las berikutnya dimulai

jarak pendek di belakang panjang las sebelumnya).

Pengekangan mekanis termasuk klem dan jig memungkinkan posisi yang akurat dari bagian komponen. Mereka biasanya dibiarkan dalam posisi sampai komponen dilas bersama-sama dan kemudian dihapus untuk memungkinkan tukang las akses penuh. Pengekangan akan mengurangi tingkat distorsi dengan secara fisik memegang komponen dalam posisi tetapi akan meningkatkan tingkat stres yang dimasukkan ke dalam lasan.

Pelurusan api menggunakan obor oxyacetylene (tetapi bukan obor pemotong) untuk memberikan panas intens lokal. Distorsi yang dikamukan oleh pemanasan lokal ini dapat digunakan dalam beberapa kasus untuk meluruskan atau memodifikasi bentuk komponen. Contoh khas dari metode ini adalah meluruskan flensa atau menghilangkan tonjolan dari pelat insert.

Metode perlakuan panas seperti keringanan stres perbenihan panas pasca-las dapat menghilangkan persentase stres residual yang tinggi.

Metode penghilang stres mekanis meliputi:

. menggunakan ultrasound untuk menghilangkan stres;

(53)

. peening wajah las menggunakan senjata jarum pneumatik, untuk mendistribusikan kembali tekanan residu dengan menempatkan wajah las dalam kompresi.

Bab 4

Bahan dan Weldability Mereka

Ada banyak definisi yang berbeda mengenai kemampuan las steel karena sering berarti hal yang berbeda untuk orang yang berbeda. Sederhananya dapat didefinisikan sebagai kemampuan bahan yang akan dilas dan masih mempertahankan sifat yang ditentukan. Kemampuan untuk dilas dengan sukses tergantung pada banyak faktor termasuk jenis dan komposisi bahan, proses pengelasan yang digunakan dan sifat mekanik yang diperlukan. Kemampuan las yang buruk umumnya melibatkan beberapa jenis masalah retak dan ini tergantung pada faktor-faktor seperti:

. tingkat stres residual (dari ekspansi dan con-traction yang

tidak merata

karena pengelasan);

. tingkat stres pengekangan (dari pengekangan lokal seperti klem, jig atau perlengkapan);

.

kehadiran struktur mikro yang rentan terhadap retak

(bahan dasar mungkin memiliki microstructure rentan atau HAZ dan / atau logam las dapat membentuk struktur mikro yang rentan terhadap retak karena pengelasan).

Kesetaraan karbon

Kerentanan struktur mikro terhadap retak sangat dipengaruhi oleh jumlah karbon dan jenis dan jumlah elemen paduan lainnya yang ada dalam baja. Karbon dan elemen paduan lainnya dapat dimasukkan ke dalam rumus yang menentukan nilai kesetaraan carbon (Cev) dari bahan. Cev ini adalah ukuran pengerasan baja. Semakin tinggi Cev, semakin rentan bahan akan retak oleh fraktur rapuh.

(54)

Faktor-faktor lain yang mempengaruhi kemungkinan retak termasuk ketebalan logam dasar dan ketebalan sendi gabungan (yaitu las pantat memiliki dua ketebalan sedangkan las fillet memiliki tiga).

Ketebalan sendi gabungan penting karena

Bahan dan Weldability Mereka

Gambar 4.1 Rumus kesetaraan karbon sederhana

setiap ketebalan material bertindak sebagai heat sink dan dapat mendinginkan area las lebih cepat, sehingga lebih sulit dan karena itu lebih rentan terhadap retak.

Gambar 4.1 menunjukkan rumus yang digunakan untuk menentukan Cev untuk suatu bahan.

Sebagai panduan umum, tingkat Cev berikut menentukan kemampuan las baja:

. hingga 0,4%: kemampuan las

yang baik;

. 0,4 hingga 0,5%: kemampuan las terbatas;

. di atas 0,5%: kemampuan las yang buruk.

Klasifikasi baja

Baja rendah karbon: mengandung 0,01-0,3% karbon Baja karbon sedang: mengandung 0,3-0,6% karbon Baja karbon tinggi: mengandung 0,6-1,4% karbon

Baja karbon polos hanya mengandung besi dan karbon sebagai elemen paduan utama. Jejak elemen lain seperti Mn, Si, Al, S dan P juga dapat hadir. Hal ini dapat dilihat dari diagram karbon dalam

(55)

Gambar 4.2 bahwa peningkatan karbon menyebabkan keuletan baja menurun sementara kekuatan tarik dan kekerasan meningkat. Perhatikan juga bagaimana kekuatan tarik maksimum baja karbon polos dicapai pada kandungan karbon 0,83%.

Baja paduan mengandung elemen paduan seperti Mn, Mo, Cr dan Ni dan dibagi menjadi dua kelompok:

. Baja paduan rendah mengandung < 7% total elemen paduan lainnya.

. Baja paduan tinggi mengandung > 7% totalelemen alegil lainnya.

Gambar 4.2 Diagram karbon

(56)

Elemen paduan

Berikut ini adalah beberapa sifat dasar elemen paduan yang ditambahkan ke baja:

Besi (Fe) Ini adalah konstituen dasar baja.

Karbon (C) Meningkatkan kekuatan tarik dan kekerasan tetapi mengurangi keuletan.

Mangan (Mn) Meningkatkan ketangguhan dan kekuatan saat

paduan pada tingkat < 1,6% dalam baja. Dapat mengontrol pemadatan retak dalam baja dengan menetralkan efek merugikan sulfur.

Kromium (Cr) Paduan pada tingkat > 12% untuk menghasilkan

stainless steel. Gives korosi resis-tance dan mempromosikan pengerasan melalui ketebalan. Hardenability adalah kemampuan baja untuk mengeras pada tingkat pendinginan yang lebih lambat ketika elemen paduan ditambahkan ke dalamnya. Jangan membingungkan istilah ini dengan kekerasan.

Molibdenum (Mo) Memberikan resis creep temperature tinggi-

tance dan kekuatan dalam baja paduan rendah.

Nikel (Ni) Meningkatkan kekuatan, ketangguhan, keuletan Bahan dan Weldability Mereka

dan ketahanan korosi baja ketika dicampur pada tingkat > 8%. Ini mempromosikan pembentukan austenit pada suhu di bawah suhu kritis yang lebih rendah .

Silikon (Si) Dicampur dalam jumlah kecil sebagai deox- idiser dalam baja feritik.

(57)

Aluminium (Al) Digunakan sebagai kilang biji-bijian dalam baja dan agen deoksidasi dalam baja deoxidised triple .

Niobium (Nb) danUsed untuk membantu pembentukan karbida untuk Titanium (Ti) menstabilkan stainless steel.

Titanium

Titanium menjadi lebih banyak digunakan dalam industri karena sifatnya yang sangat baik. Ini adalah:

. kekuatan tinggi terhadap rasio berat (kuat seperti baja tetapi setengah berat);

. ketahanan korosi yang sangat baik ;

. sifat mekanik yang baik pada suhu tinggi. Jenis titanium yang digunakan adalah:

. Murni secara komersial (98-99,5% Ti). Dapat diperkuat dengan penambahan kecil O2, N2, C dan Fe dan mudah dilas.

. Paduan alfa. Terutama paduan fase tunggal dengan hingga 7% Al dan sejumlah kecilO2, N2 dan C.

Ini bisa menjadi fusi yangdilesburkan dalam kondisi anil.

. Paduan alfa-beta. Paduan dua fase yang dibentuk dengan penambahan hingga 6% Al dan berbagai jumlah konstituen pembentuk beta seperti V, Cr dan Mo. Dapat fusi dilas dalam kondisi anil . . Paduan Ni-Ti

yang mengandung

fase beta large, distabilkan oleh unsur-unsur seperti Cr, tidak

mudah dilas.

Nilai dan varian murni komersial dari paduan 6% Al dan 4% V banyak digunakan dalam industri.

(58)

Masalah pengelasan

Ada banyak masalah dengan pengelasan titanium karena mudah bereaksi dengan udara, kelembaban, lemak, kotoran dan refraktori untuk membentuk senyawa rapuh. Oleh karena itu sangat penting bahwa permukaan sambungan las dan kawat pengisi bebas dari kontaminasi sebelum dan selama seluruh opera-tion pengelasan. Titanium tidak dapat dilas ke sebagian besar logam lain karena embrittling senyawa logam yang menyebabkan retak las terbentuk.

Di atas 500 8C, titanium memiliki afinitas yang sangat tinggi untuk hidrogen, nitrogen dan oksikgen sehingga perlindungan atmosfer lembam harus dipertahankan sampai logam las mendingin di bawah 426 8C (800 8F). Ini biasanya berarti bahwa perisai gas trailing diperlukan, yaitu proses yang memanfaatkan gas inert, dan pengelasan harus cukup lambat untuk memungkinkan perisai gas trailing untuk digunakan.

. Lasan yang tidak tepat mungkin kurang tahan korosi yang dikupas ke logam dasar .

. Reaksi dengan gas dan fluks membuat proses pengelasan umum seperti pengelasan gas, MMA, FCAW dan SAW tidak cocok.

Ketidaksempurnaan yang khas

Ketidaksempurnaan pengelasan titanium adalah:

. Porositas, disebabkan oleh gelembung gas yang terperangkap selama solidifica-tion. Gas adalah kelembaban hidrogen from di

lingkungan

busur atau dari kontaminasi pada pengisi dan / atau

permukaan

logam induk.

. Kontaminasi retak, disebabkan oleh partikel besi yang ada pada permukaan material yang larut dalam logam las dan mengurangi ketahanan korosinya. Mereka juga dapat menyebabkan embrittlement pada konsentrasi besi yang tinggi. Partikel besi yang ada dalam HAZ dapat

(59)

melelehkan andmenyebabkan microcracking dan korosi.

. Embrittlement, disebabkan oleh kontaminasi logam las dari Bahan dan Weldability Mereka

penyerapan gas (karena perisai yang buruk) atau dengan melarutkan kontaminan seperti debu ( partikel besi) di permukaan.

Di sisi positif, retak pemadatan dan retak hidrogen biasanya tidak ditemukan dalam titanium atau paduannya.

Lapisan tipis oksida permukaan menghasilkan warna interferensi pada lasan yang dapat menunjukkan apakah perisai itu memadai atau tidak. Warna khas adalah sebagai berikut:

. Perak atau jerami ringan dapat diterima.

. Biru tua dapat diterima untuk layanan tertentu.

. Bubuk biru muda, abu-abu, putih atau kuning tidak dapat diterima.

Penghindaran cacat

Titanium sangat mahal dan banyak cacat dapat dihindari jika tindakan pencegahan berikut diambil:

. Hindari operasi fabrikasi baja di dekat titanium compo-nents.

. Memiliki alat khusus yang digunakan hanya untuk titanium.

. Sikat goresan area sendi segera sebelum pengelasan.

. Jangan menangani komponen yang dibersihkan dengan sarung tangan kotor.

. Tutup komponen untuk menghindari debu di udara dan partikel besi yang mengendap di permukaan.

. Pertahankan gas shielding yang memadai, gas trailing dan membersihkan tingkat gas .

(60)

. Singkatnya - tetap bersih.

Baja tahan karat dupleks

Baja tahan karat dupleks memiliki struktur dua fase yang terdiri dari bagian austenit dan ferit yang hampir sama. Mereka telah menjadi sangat populer karena mereka kira-kira dua kali lebih kuat dari baja tahan karat austenitik umum tetapi lebih murah, karena tingkat nikel yang lebih rendah yang dikandungnya. Manfaat karakteristik baja tahan karat dupleks (kekuatan, ketangguhan, ketahanan korosi dan ketahanan terhadap stres

retak korosi) dicapai ketika setidaknya ada 25% ferit, dengan keseimbangan austenit.

Ferit dalam logam las dupleks biasanya berada di kisaran 25 hingga 60%. Dalam beberapa proses pengelasan menggunakan fluks, keseimbangan fase pengisi dipagari dengan peningkatan austenit untuk mengimbangi hilangnya ketangguhan yang terkait dengan pengambilan oksigen dari fluks.

Ekspansi termal dan konduktivitas baja tahan karat dupleks adalah antara baja karbon dan baja tahan karat austenitik. Temperature operasi biasanya disimpan di bawah 300 8C untuk menghindari degradasi mekanis-ism yang disebut '475 8C embrittlement'.

Cacat khas

. Masalah yang paling khas dari baja tahan karat dupleks dikaitkan dengan zona yang terkena panas (HAZ) daripada

logam

las. HAZ dapat menderita dari:

○ kehilangan ketahanan korosi;

○ kehilangan ketangguhan;

○ retak pasca-las .

(61)

. Struktur dupleks sangat sensitif terhadap kontaminan, terutama kelembaban.

. Reaksi merugikan terjadi pada sifat material jika waktu input panas menjaga suhu dalam

kisaran

705 hingga 980 8Cterlalu lama.

. Las autogenous yang dipadamkan dengan cepat (las tanpa pengisi) seperti serangan busur dan perbaikan serangan busur cenderung memiliki tingkat ferit lebih besar dari 60%. Lasan ini dapat memiliki

ketangguhan

rendah dan mengurangi ketahanan korosi.

Penghindaran cacat

. Biarkan pendinginan

HAZ

yang cepat (tetapi tidak ekstrem).

. Batasi suhu benda kerja karena memberikan pendinginan

HAZ

yang paling efektif.

. Batasi suhu interpass

maksimum

hingga 150 8C (300 8F).

. Ketika sejumlah besar pengelasan harus dilakukan, rencanakan B