PETUNJUK TEKNIS
PEMBUATAN SAMPEL PENGUJIAN PENGELASAN SMAW/FCAW BAJA KI-GRADE A
PUSAT RISET TEKNOLOGI HIDRODINAMIKA BADAN RISET DAN INOVASI NASIONAL
DESEMBER 2023
A. Pendahuluan
Pengelasan memiliki peranan yang penting dalam bidang konstruksi industri dan teknologi produksi perkapalan. Konstruksi sambungan kapal banyak menggunakan teknik pengelasan, karena dengan menggunakan teknik pengelasan sambungan menjadi lebih sederhana, ringan, dan biaya produksi lebih murah. Dalam rangka mendukung kajian teknologi produksi kapal, khususnya untuk pengendalian rework saat penyambungan blok lambung kapal pada pembangunan kapal tipe Mini Liquid Natural Gas (LNG), yang merupakan salah satu Program Prioritas Riset Nasional (PRN) Tahun 2020-2024. Kegiatan tersebut merupakan bagian dari riset dengan judul “Kajian Teknologi Produksi Kapal Mini LNG untuk Peningkatan Kemampuan Daya Saing Galangan Kapal Nasional”, dibawah koordinasi Pusat Riset Teknologi Hidrodinamika (PRTH), Badan Riset Dan Inovasi Nasional (BRIN). Kegiatan penelitian ini dilakukan bersama- sama dengan Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya (PPNS) dan PT. Krakatau Steel. Tujuan utama riset ini adalah melakukan riset teknologi pengelasan lambung kapal baja dengan teknik pengelasan Shielded Metal Arc Welding (SMAW) dan Flux Core Arc Welding (FCAW) pada material Baja KI-Grade A merupakan produk baja nasional yang diproduksi oleh PT. Krakatau Steel.
B. Diagram alir penelitian
Berikut ini adalah tahapan proses penelitian yang menggambarkan secara umum proses penelitian pengelasan SMAW/FCAW baja KI Grade A, seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Tahap awal dalam penelitian ini adalah mempersiapkan sampel las dengan memotong lembaran plat sesuai dengan dimensi sampel pengelasan.
Gambar 1. Diagram alir penelitan pengelasan SMAW/FCAW
C. Tempat pembuatan sampel las
Pembuatan sampel las dilakukan di Laboratorium Teknologi Hidrodinamika Badan Riset Dan Inovasi Nasional (BRIN) dan Laboratorium Konstruksi Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya (PPNS).
D. Persiapan alat dan bahan a. Bahan
Logam induk yang digunakan dalam penelitian ini adalah plat baja KI-Grade A yang memiliki ukuran 3000 x 1500 mm, dengan variasi ketebalan 8, 10 dan 12 mm. Bahan plat baja KI-Grade A memiliki komposisi kimia dalam Tabel 1.
Tabel 1. Komposisi kimia Baja KI-Grade A
Grade Thick C Si Mn Al total Ti V Nb *
Ni
* Cr
* Mo
* Cu
* B
**
S
KI-A
8 mm 0.1689 0.0080 0.8500 0.047 0.001 0.003 0.002 0.009 0.018 0.002 0.02 0 0,008 12 mm 0.1691 0.0160 0.8490 0.044 0.002 0.002 0.002 0.004 0.009 0.001 0.007 0 0.0105 10 mm 0.1682 0.0190 0.8360 0.043 0.002 0.002 0.002 0.005 0.014 0.001 0.012 0 0.0099
Dimensi sampel pengelasan yang digunakan dalam penelitian ini adalah 400 x 200 mm untuk semua variasi ketebalan, ditunjukkan pada Gambar 2.
Gambar 2. Dimensi sampel las
b. Alat
Alat yang digunakan untuk persiapan sampel pengelasan sebagai berikut:
Alat pelindung diri (apron, helm/topeng las, sarung tangan las, masker las, sepatu las)
Mesin Cutting CNC
Penggaris
Spidol permanen
Gerinda potong
Sikat baja
Tang jepit
E. Persiapan sampel pengelasan SMAW
Persiapan sample pengelasan dilakukan dengan terlebih dahulu membuat marking pada permukaan plat sehingga akan terbentuk grid pada lembaran plat dengan ukuran 405 x 205 mm,
tampak pada Gambar 3. Setiap potongan sampel ditandai dengan memberikan penomoran dengan contoh kode sebagai berikut:
01A-B/8/SMAW/uji distorsi
keterangan: nomor sample/ketebalan plat/jenis pengelasan/proses pengujian
Gambar 3. Marking pada plat untuk sampel las
Proses pemotongan plat dilakukan di laboratorium konstruksi PPNS menggunakan mesin cutting CNC. Plat yang sudah terpotong memiliki permukaan hasil pemotongan yang belum rata, oleh karena itu diperlukan proses perataan permukaan potong, proses perataan menggunakan mesin gerinda atau mesin perkakas untuk membentuk sampel dengan dimensi 400 x 200 mm, pada salah satu sisi dengan panjang 400 mm dibentuk bevel untuk membentuk kampuh V pada sambungan las tumpul dengan dimensi sesuai Gambar 4.
keterangan:
1) Base metal/parent metal 2) Root gap: 2-3 mm 3) Root face: 2 mm 4) Angle of bevel: 30o 5) Included angle: 60o
F. Marking sampel las untuk pengujian distorsi
Gambar 4. Kampuh V butt joint
Sampel plat yang di potong dan di bevel, selanjutnya di tandai dengan membuat grid pada permukaan sampel dengan dengan jarak 20 x 20 mm, titik referensi berada pada salah satu sudut sisi yang tidak di bevel. Pembuatan grid dilakukan menggunakan measuring tabel yang ada di laboratorium hidrodinamika BRIN.
G. Pengukuran titik perpotongan grid sampel uji distorsi
Pengukuran awal untuk pengujian distorsi dilakukan pada setiap titik perpotongan grid menggunakan dial gauge terhadap sumbu x,y,z.