Perlakuan Panas Logam Dasar Pengelasan "tempering, Annealing, Stress releaving"

Pengurangan kekerasan (tempering)

Setelah baja dikeraskan dengan pencelupan, dapat juga gagal dibawah suatu beban kerja karena sisa (didalam) stress. Apabila logam telah dikeraskan secara penuh, mungkin akan menjadi

terlalu keras dan rapuh untuk melakukan suatu pekerjaan yang memuaskan.

Austenite mempunyai kecenderungan untuk mengubah menjadi martensite.

Sebaliknya hal ini akhirnya akan mengkerut dan gagal. Karena austenite lebih pejal dibanding martensite, berbagai perubahan menjadi suatu struktur yang kurang pejal, akhirnya menyebabkan

kegagalan. Untuk menstabilkan austenite, dengan tempering akan membuat lebih keras/ tegap, formasi rapuh lebih kecil dengan stress (didalam) lebih rendah.

Tempering menghendaki pemanasan kembali bahan yang telah dikeraskan sebelum benda telah menjadi dingin dan mencapai temperatur kamar. Pemanasan kembali membentuk kristal carbide

dari karbon dibebaskan dari martensite; bahan yang sisa adalah suatu microstructure martensite yang ditemper.

Tempering memerlukan keterampilan dan pengalaman, karena komposisi baja tergantung pada waktu dan temperatur yang dikehendaki untuk memproduksi struktur yang memuaskan.

Temperatur pemanasan kembali harus diantara 3000F (1490C) dan temperatur kritis; namun  demikian temperatur pemanasan kembali tergantung asal mulanya baja dan reduksi kekerasan yang diperbolehkan. Baja dengan kandungan karbon yang sama, tetapi berbeda presentasi unsur paduan, menghendaki prosedur tempering yang berbeda. Ketegapan/ kekerasan biasanya lebih tinggi dalam baja dimana panas tempering lebih tinggi telah memungkinkan. Keinginan tukang las dalam tempering, karena itu, mengatasi dari fakta bahwa tempering membuat baja kuat,

sifat penting untuk memberikan baja kemampuan bertahan pada suatu beban tanpa patah.

Annealing (pelunakan)

Pemanasan dan pendinginan bahan dengan perlahan-lahan untuk menghilangkan stress seperti dalam postheating dinamakan annealing. Perlakuan ini akan membuat keras, logam-logam ferro lunak dan oleh karena itu merubah sifat fisik seperti keuletan dan ketegapan. Tipe bahan dan alasan untuk annealing akan menentukan temperatur dan nilai pendinginan. Pendinginan lebih lambat, akan menjadikan bahan lebih lunak bila didinginkan. 

Suatu petunjuk untuk temperature pemanasan adalah suatu titik tepat diatas titik kritis. Apabila bahan dipanaskan ditempatkan dalam abu panas, asbestos atau kapur, pendinginannya diperlambat.

Bahan non-ferrous seperti tembaga tidak perlu dikacaukan dengan ferrous-annealing, karena hal tersebut dilunakkan, menjadi pemanasan dan pencelupan dalam air pendingin.

Stress releaving (pembebasan tegangan)

Tegangan sisa (internal stress) ditimbulkan melalui pengelasan harus dibatasi dengan postheating. Temperatur untuk stress releaving adalah selalu dibawah daerah kritis, sedangkan untuk annealing dan normalizing adalah selalu diatas daerah kritis.

Stress releaving tidak perlu dilakukan didalam daerah kritis, karena ini menimbulkan penggeliatan dan mengubah struktur butiran dan ukuran. Ini dapat menyebabkan cacat las. Baja karbon dan baja paduan harus menghisap (menyerap) karbon pada temperatur yang berbeda-beda, biasanya sekitar 11000 F (5930 C) sampai 12500 F (6770C), tergantung pada tebal bahan. Suatu nilai lambat pemanasan dan pendinginan adalah sangat penting dalam stress releaving. Bahan-bahan yang memperlihatkan perubahan setelah pengelasan biasanya bebas dari tegangan sisa. Bilamana

dipanaskan kembali untuk memperbaiki cacat dalam ukuran, bagaimanapun pemukulan (peening) harus mengikuti stress releaving.

Rangkuman

x Baja karbon rendah relatif lebih mudah dibentuk dan mudah dilas.

x Pemanasan awal biasanya tidak diperlukan kecuali untuk mengurangi tekanan akibat penyusutan pada bagian-bagian yang tebal.

x Pendinginan yang cepat, mis. Pendinginan dengan air, harus dihindari karena akan menyebabkan hilangnya sifat mudah dibentuk dari baja karbon dan mudah retak

Read More

Perlakuan Panas Logam Dasar Pengelasan "hardening, Air-quenching, Oil-quenching, Water-quenching, brine, Interrupted-quenchs"

Pengerasan (hardening)

Kekerasan dari banyak baja, tergantung dari bagaimana cepatnya baja didinginkan setelah dipanaskan. Kekerasan logam akan bervariasi dari permukaannya sampai ke intinya. Ini tergantung

pada lama pencelupan dan metoda yang digunakan. Pendinginan ini dikenal sebagai pencelupan (quenching), dikerjakan dengan meletakkan logam yang panas dalam udara, minyak, air atau air

garam (brine). Brine adalah larutan garam dan air yang digunakan dalam tempat air untuk membuat kekerasan lebih merata di seluruh permukaan bahan.

Pencelupan-udara (Air-quenching).

Pencelupan di dalam udara adalah bentuk pengerasan lunak yang dikenal sebagai normalizing dan akan disebut beberapa kali nanti, karena pemakaiannya pada pengelasan dan postheating. Banyak

baja paduan tinggi dapat dikeraskan dengan udara untuk sebuah baja alat potong.

Pencelupan-minyak (Oil-quenching)

Logam yang didinginkan dalam minyak tidak akan banyak berubah seperti logam-logam yang didinginkan dalam air, karena nilai pencelupan yang lebih lambat dari minyak. Kekentalan

(kemampuan untuk mengalir) dari minyak semestinya membiarkan bebas perputaran sekitar bahan yang didinginkan. Metoda Oilquenching dapat digunakan secara memuaskan pada baja hypereutectoid dan berbagai macam baja paduan rendah untuk pengerasan penuh.

Pencelupan-air (Water-quenching)

Pada temperatur dibawah 1000F (380C), air digunakan untuk mencelupkan berbagai macam baja dari karbon dan karbon menengah, paduan rendah, baja. Sebab pengaruh pencelupan cepat dari air, baja karbon rendah dapat dikeraskan dengan memuaskan. Pengaruh pencelupan air bertambah dengan

menyemprotkannya pada logam yang dipanaskan atau memutarkannya seperti logam dicelupkan.

Nilai pendinginan dengan minyak dan air seperti diagram berikut :

Air garam (brine)

Ketika brine bersinggungan dengan baja panas, air garam ini membuat pemutaran sehingga akan memisahkan gelembunggelembung yang dapat menimbulkan titik-titik lunak oleh penyekatan logam. Air-garam tidak seperti air sebab air garam mempunyai sekitar 10% garam. Sedangkan pencelupan air akan mengubah bagian luar logam menjadi martensite lebih cepat dibanding bagian dalam.

Pengubahan austenite menjadi martensite menambah volume logam, yang dapat menyebabkan retak ketika martensite dicapai bagian dalam.

Pencelupan tidak terus-menerus (Interrupted-quenchs)

Kebanyakan tukang las akan sedikit memiliki praktek yang digunakan untuk informasi tentang interrupted-quenchs, tetapi informasi ini akan membantu untuk lebih baik pengertian

konstruksi baja dan formasi.

Interrupted-quenchs menekan/ menahan austenite yang sedang diubah menjadi pearlite, sedangkan demikian juga menghindari formasi martensite. Larutan untuk tujuan pencelupan dipertahankan pada temperatur tertentu dan logam dipertahankan dicelupkan hingga formasi tertentu dicapai. Pemutaran selama pencelupan dibatasi dan menggunakan garam cair membuatnya memungkinkan mengeraskan bagian-bagian yang sudah jadi (selesai pengerjaannya).

Austenite dapat diubah menjadi bainite, struktur antara pearlite dan martensite.

Bilamana baja didinginkan secara tiba-tiba sampai kira-kira 8000 F (4270 C) dan dipertahankan pada sekitar 5000 F (2600 C) selama beberapa waktu, terbentuklah bainite. Prosedur tempering ini

dikenal sebagai austempering, memberikan keuletan lebih besar dan ketegapan (toughness) baja dengan sedikit perubahan.

Martempering berarti pencelupan dalam garam cair pada temperature diatas titik dimana martensite membentuk. Bilamana temperatur merata seluruh logam karena waktu pencelupan yang

lebih lama, struktur martensitic dibentuk. Martempering adalah lebih cepat dibanding austempering dan lebih memuaskan untuk pengerasan bagianbagian yang besar/ berat.

Read More

Pengaruh Pengelasan pada Baja karbon.

Di dalam baja karbon adalah paduan antara besi dan karbon dengan tambahan sedikit paduan Silisium, Mangan, Posphor, Sulfur, dan Cupper. Adapun sifat dari baja karbon tersebut sangat

tergantung pada kadar karbon yang dikandungnya, dan oleh karena itu baja karbon tersebut dapat dikelompokkan dengan berdasarkan kadar karbonnya, yaitu :

• Baja karbon rendah (Low Carbon Steel).

Baja karbon rendah adalah suatu baja dengan mengandung kadar karbon kurang dari 0,30 % dan umumnya mudah dilas dengan berbagai cara pengelasan (proses las). Dalam pengelasan baja karbon rendah ini dapat dilakukan tanpa proses preheating dan postheating, dan dapat dihasilkan dengan baik. Akan tetapi faktor-faktor yang sangat mempengaruhi mampu las dari baja karbon rendah adalah

kekuatan takik dan kepekaan terhadap retak las. Dimana retak las pada baja karbon rendah ini dapat terjadi dengan mudah pada pengelasan pelat yang tebal atau bila di dalam baja tersebut terdapat Belerang (S) bebas yang cukup tinggi. Dan juga retak las yang mungkin terjadi pada pengelasan pelat

tebal tersebut dapat dihindari dengan melakukan proses preheating atau dengan menggunakan elektroda hidrogen rendah.

Di dalam baja karbon rendah, tidak terdapat karbon yang cukup untuk membentuk martensite dengan pendinginan yang cepat. Oleh karena itu, kecepatan pendinginan tidak penting dalam hal ini. Akan tetapi pendinginan las yang cepat akan meningkatkan pembentukan kristal columnar dengan akibat

hilangnya sifat mudah dibentuk dan meningkatkannya tekanan akibat penyusutannya tekanan akibat penyusutan. Pemanasan awal pada bagian-bagian yang tebal mungkin diperlukan untuk

mengurangi kecenderungan-kecenderungan tersebut.

• Baja karbon sedang (Medium Carbon Steel).

Baja karbon sedang tersebut mengandung karbon antara 0,30 % y 0,45 % dan umumnya juga dapat dilas dengan berbagai proses las dengan hasil yang baik juga. Hanya saja baja tersebut bila dilas akan mempunyai kecenderungan pembentukan struktur martensit yang keras tapi getas/rapuh pada daerah lasan dan pada daerah daerah pengaruh panas (HAZ). Oleh karena itu dalam proses pengelasan baja karbon sedang tersebut diperlukan adanya proses preheating, postheating ataupun diperlukan kedua-duanya.

Dengan melakukan proses preheating, maka benda kerja yang dilas akan dapat lebih lambat dalam proses pendinginannya, yang berarti dapat mengurangi terbentuknya struktur martensit yang keras tapi rapuh.

Dengan melakukan proses postheating yaitu proses pemanasan kembali benda kerja yang telah dilas, untuk mendapatkan hasil lasan yang ulet/liat (ductile).

Ketika kandungan karbon pada baja meningkat, kemungkinan pembentukan martensite juga meningkat. Selain itu jika jumlah karbon semakin banyak, martensite akan lebih keras dan lebih

mudah pecah. Hal ini berarti bahwa baja karbon medium bisa menimbulkan masalah dalam proses pengelasan. Kecepatan pendinginan harus cukup lambat untuk menghindari terbentuknya martensite. Hal ini bisa dicapai dengan pemanasan awal untuk mencegah pendinginan yang terlalu cepat pada zona pengelasan akibat konduksi panas ke badan logam induk di sekitarnya.

• Pengaruh akibat dilusi.

Dilusi adalah tingkat keterpengaruhan logam las yang mengendap dalam logam induk setelah pengelasan. Logam las terdiri campuran material pengisi yang digunakan dan logam induk yang dicairkan oleh fusi. Jumlah dilusi dipengaruhi oleh tingkat penetrasi. Dalam kebanyakan kasus,

penyerapan karbon yang terlalu banyak ke dalam logam las harus dihindari karena hal ini akan menurunkan sifat mudah dibentuk dari las. Oleh karena itu harus menghindari fusi yang

berlebihan dengan logam. Dilusi tidak akan timbul jika kandungan karbon relatif rendah. Pada baja karbon medium campuran 50% antara pengisi las dan logam induk, dilusi biasanya berada pada batas yang aman. Tetapi pada baja karbon tinggi, dilusi perlu kontrol yang saksama.

Jadi untuk mengelas baja karbon medium perlu diperhatikan karena :

x Baja karbon medium bisa menimbulkan keretakan pada zona yang terkena pengaruh panas akibat pembentukan martensite.

x Pemanasan awal diperlukan. Jika kandungan karbon lebih tinggi, temperatur pemanasan awal harus lebih tinggi.

x Penggunaan elektroda atau proses hidrogen yang rendah sangat dianjurkan.

x Jumlah penetrasi dan fusi logam induk, misalnya Ampere yang rendah harus dipertimbangkan.

• Baja karbon tinggi (High Carbon Steel).

Baja karbon tinggi mempunyai kandungan karbon ! 0,45 % dan proses pengelasan baja ini amat sukar karena besar sekali kemungkinannya untuk retak. Dalam pengelasan medium carbon steel maupun high carbon steel disarankan menggunakan kawat las/elektroda low hydrogen. Dan pengelasan baja tersebut disamping melakukan preheating juga melakukan postheating / tempering. Kadang-kadang

pengelasan baja tersebut dilakukan dengan memakai kawat las/elektrode austenitic stainless steel untuk mendapatkan hasil yang mempunyai sifat ulet/liat pada sambungan las.

Akan tetapi dalam bagaimanapun juga pada daerah pengaruh panas (heat affected zona) tetap akan keras dan getas, karena adanya pengaruh panas dan pengaruh pendinginannya.

Untuk mengetahui sulit atau tidaknya baja karbon tinggi yang akan dilas dapat dilihat dari karbon equivalentnya. Tetapi bentuk ketebalan benda kerja juga perlu diperhatikan, karena ada kaitannya dengan panas yang harus diberikan dan kecepatan pendinginan setelah pengelasan.

Besar Carbon Equivalent dapat dihitung sebagai berikut :

Baja dengan Carbon Equivalent :

0,40 %. Pengelasannya tanpa preheating dan postheating dan juga menggunakan kawat las/elektroda low hydrogen. Tetapi bagaimanapun juga ability dari baja ini tergantung dari ketebalan benda kerja.

0,40 %. Pengelasannya membutuhkan cara-cara tertentu yang khusus disamping preheating juga

postheating ataupun kedua dari proses pemanasan tersebut.

Dengan mengetahui Carbon Equivalent dari baja-baja tersebut maka, dapat direncanakan proses pengelasan yang akan dilakukan.

Baja karbon tinggi akan mengeras secara draktis dengan kecepatan pendinginan yang lebih rendah dari pada baja karbon medium, contohnya martensite akan terbentuk walaupun dengan kecepatan pendinginan yang rendah. Hal ini membuat baja karbon tinggi lebih sulit untuk dilas, tetapi baja

jenis ini bisa dilas dengan mengikuti prosedur yang direkomendasikan.

Masalah yang berhubungan dengan pengelasan baja jenis ini adalah :

x Pengerasan pada logam dasar yang berlebihan.

x Keretakan pada logam dasar.

x Keretakan pada logam las.

x Lubang gas pada logam las (berpori).

x Pelunakan pada logam dasar.

• Pengerasan logam dasar yang berlebihan.

Pembentukan martensite pada zona/daerah yang terkena pengaruh panas pada logam dasar bisa diperkecil dengan pemanasan awal dan pengelasan yang lambat. Kecepatan pengelasan yang rendah akan mengakibatkan input panas yang lebih besar kecepatan pendinginan keseluruhan yang

lebih kecil. Pada umumnya, menghilangkan titik-titik keras yang mudah pecah pada daerah yang terkena pengaruh panas (HAZ) sulit dilakukan dan pemanasan akhir (postheating) biasanya diperlukan.

•  Retak pada logam dasar.

Keretakan pada logam dasar biasanya terdiri dari dua jenis, keretakan bawah gumpalan dan keretakan akibat tekanan (radial).

Keretakan bawah gumpalan berhubungan dengan kombinasi efek hidrogen dan martensite. Seperti pada baja karbon medium, hidrogen dikeluarkan dari larutan selama pendinginan dan menjadi terperangkap di dalam daerah yang terkena pengaruh panas. Jika logam dasar mudah dibentuk,

maka logam akan memuai mengikuti tekanan yang diberikan oleh gelembung-gelembung hidrogen yang terperangkap di dalam daerah yang terkena pengaruh panas (HAZ) tersebut, dan tidak ada resiko keretakan. Namun dengan pembentukan martensite, sifat mudah pecah logam induk di daerah HAZ akan mencegah pemuaian mengikuti tekanan yang diberikan oleh gelembung hidrogen dan keretakan akan terjadi. Gejala ini  disebut  “  keretakan  bawah  gumpalan  (underbead  cracking)”  

dan merupakan kejadian yang membahayakan karena keretaan biasannya terjadi dibawah permukaan dan sulit dideteksi sekalipun dengan radiografi. Kecenderungan keretaan yang disebabkan   oleh   hidrogen   sering   disebut   “  Hydrogen  Embrittlement  “

Karena akibat atau disebut juga keretaan radial, disebabkan oleh tekanan menyusut akibat pendinginan logam las.

Keretakan ini biasanya berawal dari dasar atau sepanjang garis fusi dan memanjang sampai daerah yang terkena pengaruh panas dari logam dasar. Logam yang mudah dibentuk akan mengikuti tekanan menciut yang ditimbulkan oleh aksi tersebut.

Keretakan bisa dikontrol dengan prosedur tertentu. Keretakan bawah gumpalan bisa dihilangkan dengan menggunakan elektroda hidrogen rendah atau elektroda baja anti karat.

Hidrogen bisa larut ke dalam austenite dan dengan menggunakan elektroda austenite, hidrogen tersebut menjadi tidak bisa larut dalam logam las yang mudah dibentuk.

Elektroda baja anti karat austenite telah terbukti berhasil dalam pengelasan sejumlah besar baja yang sulit untuk dilas.

Keretakan karena tekanan bisa dicegah dengan mengurangi tekanan-tekanan ini, tetapi desain dan prosedur pengelasan perlu juga dipertimbangkan untuk mencegah terjadinya sambungan yang kaku.

•  Retak logam las.

Logam las selalu mengalami tekanan akibat penyusutan jika logam las mendingin. Logam las yang mudah dibentuk akan memuai untuk menahan tekanan-tekanan. Keretakan karena penyusutan pada logam las bisa berbentuk melintang, tetapi pada umumnya membujur/memanjang. Keretakan yang

membujur tidak selalu terlihat pada permukaan, tetapi terjadi pada dasar logam las. Gumpalan las yang retak umumnya terjadi sampai lapisan - lapisan berikutnya, ketika panas dari pass dan selanjutnya akan membuka keretakan pada pass sebelumnya.

Untuk mengatasi keretakan logam las, logam pengisi yang mudah dibentuk harus digunakan dan pengerjaannya harus dilakukan dengan hati-hati untuk menguirangi dilusi. Endapan logam las juga harus cukup besar dan kuat untuk menahan tekanan karena penyusutan. Elektroda hidrogen rendah

biasanya memberikan endapan yang cukup mudah dibentuk dan baik untuk digunakan pada baja karbon. Akan tetapi, baja yang sangat keras seringkali sangat baik jika dilas dengan elektroda baja anti karat austenitic.

• Lubang gas pada logam las (berpori).

Baja karbon tinggi, ketika melebur, akan menyerap hidrogen, karbon monoksida dan gas-gas lain yang ada. Gas-gas ini tidak begitu mudah larut pada logam padat, sehingga dikeluarkan ke batas-batas butiran untuk membentuk kantungkantung gas yang dikenal sebagai pori-pori. Cara mengontrol

pori-pori adalah dengan mengurangi gas.

Hal ini bisa dilakukan dengan cara :

x Menggunakan elektroda hidrogen rendah yang dikeringkan / diofen atau proses hitrogen rendah.

x Melakukan pemanasan awal untuk melepaskan uap air dari permukaan logam.

x Membersihkan logam dasar secara menyeluruh.

x Busur las diusahakan sependek mungkin.

• Melunakkan logam dasar.

Baja karbon tinggi digunakan karena kekuatan dan kekerasannya yang istimewa. Mendinginkan baja sebelum melakukan pengelasan seringkali membantu mencegah keretakan pada logam dasar. Jika sifat-sifat baja pada kondisi aslinya diperlukan, maka pemanasan las akhir (postheating) diperlukan untuk mengembalikan kekuatan dan kekerasan baja. Pemanasan awal dan pengelasan juga cenderung akan melunakkan baja, dan kadang-kadang diperlukan untuk mengembalikan kondisi asalnya dengan pemanasan las akhir (postheating).

Read More

Perlakuan Panas Logam Dasar Pengelasan "Struktur Butiran (grain structure)"

1. Deskripsi pembelajaran

Ketika kita melakukan proses pengelasan mungkin diperlukan perlakuan panas logam dasar (preheating dan atau postweld heat treatment). Preheating dan atau postweld heat treatment secara umum diperlukan untuk menjaga integritas dan mencegah karakteristik logam lasan yang tidak diinginkan. heat treatment harus dipertimbangkan untung dan ruginya secara masak dan berhatihati karena biayanya tidak sedikit dan memerlukan perhatian serta tenaga yang lebih. Perlakuan panas logam dasar pengelasan adalah suatu proses pemanasan dan pendinginan logam dalam keadaan padat untuk mengubah sifatsifat mekaniknya. Melalui perlakuan panas yang tepat, tegangan dalam dapat

dihilangkan, ukuran butir dapat diperbesar atau diperkecil.

Perlunya perlakuan panas dilakukan adalah untuk mengurangi perubahan bentuk pada saat dikerjakan atau setelah dikerjakan atau hasil suatu konstruksi, merubah sifat-sifat bahan dan menghilangkan tegangan-tegangan sisa. Sebelum benda dikerjakan dilakukan perlakuan panas yang disebut perlakuan panas awal (preheating) sedangkan setelah benda dikerjakan disebut perlakuan panas akhir

(postheating).

Beberapa jenis perlakuan panas adalah:

x Pengaruh dari pengelasan

x Perlakuan panas awal (preheating)

x Perlakuan panas sesudah pengerjaan (postheating)

x Normalizing paska pengelasan

x Pengerasan (hardening)

x Pengurangan kekerasan (tempering)

x Pelunakan (Annealing) 

2. Kegiatan Belajar

2.1.1. Tujuan Pembelajaran

Setelah menyelesaikan kegiatan belajar ini siswa dapat menentukan perlakuan panas logam dasar pengelasan pada Las Busur Listrik Manual (SMAW).

2.1.2. Uraian Materi

Prosedur heat treatment (perlakuan panas) dipakai untuk mengembalikan sifat-sifat asal logam (postweld heat treatment). Yaitu membebaskan logam dari internal stresses & strains (tekanan & tegangan intern) yang ditimbulkan oleh ekspansi dan konstraksi yang terjadi selama proses

pengelasan. Selain itu juga memperbaiki sifat-sifat logam dibagian-bagian yang dilas dan yang terkena panas. Kebanyakan pengelasan baja struktural hanya melibatkan pengetahuan tentang cara yang dipakai untuk melakukan annealing dan stress relieving pada logam. Sebenarnya terdapat tiga jenis pemanasan pada logam yaitu: preheating, interpass heating dan postweld heat treating.

Ketika proses pengelasan berlangsung, logam di dalam dan di sekeliling weld joint dipanaskan dengan suhu yang beragam, tergantung dari berapa jauh jaraknya dari weld joint.

Karena pemanasan yang tidak merata, sifat-sifat logam seperti strength, ductility, grain size (besar butiran) dan sebagainya, di daerah pengelasan bisa terjadi perbedaan panas dengan daerah yang dipengaruhi oleh panas (HAZ=heat affected zone).

Sebagaimana salah satu dari enam daerah didalam sambungan las adalah daerah terimbas/pengaruh panas atau Heat Affected Zone (HAZ).

Walaupun tidak sampai mengalami pencairan, namun daerah ini telah mengalami suhu tertinggi diluar suhu pencairan, sehingga menyebabkan perubahan struktur mikro. Untuk bahan yang mengandung unsur karbon yang cukup tinggi dan pendinginan yang cukup cepat akan menghasilkan

martensit pada permukaan baja yang bersifat keras dan getas 

Pengaruh dari pengelasan.

Selama proses pengelasan, panas yang ditimbulkan dapat mengakibatkan sejumlah perubahan metalurgi pada logam sekitar las (daerah yang terkena pengaruh panas). Logam lasan (kampuh las) dan logam dasar disekitamya akan terkena pengaruh panas serta logam cair di bagian tengah lasan dan logam dasar yang jaraknya tidak terlalu jauh, sampai pada temperatur kamar. Semua logam akan memuai apabila dipanaskan dan mengkerut jika didinginkan, tetapi ini biasanya tidak memberi pengaruh yang merugikan. Namun demikian dalam kondisi tertentu, ini bisa mengakibatkan keretakan pada hasil lasan atau distorsi yang tidak diinginkan.

1. Struktur Butiran (grain structure).

Masalah utama yang berhubungan dengan pengaruh pengelasan pada   struktur   baja   adalah   “   pertumbuhan   butir   “   (grain   growth).  

Pertumbuhan butiran adalah istilah yang digunakan untuk mendefinisikan pertumbuhan aktual beberapa butiran, karena adanya penyerapan butiran yang ada di sekitarnya.

Pertumbuhan butiran dan struktur butiran kasar yang dihasilkannya bisa disebabkan oleh :

x Pendinginan yang lambat dari cair ke padat.

x Membiarkan pada temperatur yang tinggi dalam waktu yang lama.

x Memanaskan kembali logam sampai temperatur di atas temperatur kritis atas.

Pengaruh adanya pertumbuhan butiran yang terjadi adalah sebagai berikut :

x Pengurangan kekuatan tarik (tensile strength).

x Pengurangan resistansi pukul takik (impact resistance).

x Pengurangan resistansi kelelahan (fatigue resistance).

x Peningkatan kemampuan pengerasan (hardenability).

x Peningkatan resistansi gerakan lambat (creep resistance).

Pertumbuhan butiran disebabkan oleh pemanasan yang lama dan pendinginan yang lambat. Dan karena proses pengelasan yang berbeda memiliki input panas dan kecepatan pendinginan yang

berbeda, maka pengaruh pengelasan pada struktur butiran akan bervariasi, ini tergantung pada sifat dan proses pengelasan yang digunakan.

Contoh proses pengelasan yang menghasilkan struktur butiran kasar yaitu :

x Proses pengelasan dengan proses las electro slag.

x Proses pengelasan submerged arc / las busur rendam.

x Proses pengelasan Oxy-acetylene (OAW).

Masing-masing proses di atas memiliki kecepatan pendinginan yang lambat dan input panas yang cepat. Dan proses pengelasan logam secara manual dan dengan gas cenderung memberikan panas yang jauh lebih terlokalisasi dan memiliki kecepatan pendinginan yang lebih cepat. Oleh karena itu, pertumbuhan butiran yang terjadi akan beragam. Penghalusan butiran justru lebih sering terjadi dalam

pengelasan multi-pass.

Pengelasan multi-pass.

Pass pertama dalam pengelasan multi pass membentuk struktur butiran yang terbentuk dari kristal-kristal columnar yang serupa dengan struktur pengelasan single-pass. Jika pass berikutnya dibuat ketika masih dalam keadaan panas pada daerah pengelasan, maka pass kedua akan memiliki pengaruh pemanasan dan pengkristalan kembali dari pass pertama, hal ini akan mengakibatkan

penghalusan pass kedua dan selanjutnya sampai pengelasan selesai. Penguat pengelasan yang dianggap surplus, memiliki struktur butiran yang kasar, tetapi logam las yang dipakai karena

kekuatannya yang efektif tersusun dari butiran halus (lihat gambar diatas).

Penghalusan butiran yang dihasilkan dari pengelasan multi pass membuat logam las lebih kuat dan lebih keras. Akan tetapi, jika hasil pengelasan dibiarkan menjadi dingin di antara dua pass, maka

hanya permukaan yang sebelumnya dilas yang akan menjadi halus.

Read More

Contoh Pengerjaan Persiapan Las Sambungan Tumpul Kampuh V

Persiapan Las Sambungan Tumpul Kampuh V

 Tujuan 

Setelah mempelajari  dan  berlatih  dengan tugas  ini, siswadiharapkan mampu membuat persiapan sambungan tumpul kampuh V pada pelat 10 mm dengan menggunakan peralatan potong gas oksi asetilen dengan memenuhi kriterai : 

• Hasil potongan rata dan lurus 
• Ukuran 100 x 300 x 10 mm 
• Sudul bevel 30q- 35q
• Root facedan root gap2mm, rata dan sama 
• Distorsi maksimum 5q
• Panjang las catat 15 - 20mm pada tiga tempat dan jarak simetris 
• Konstruksi sambungan rata dengan selisih maksimum 1mm  Alat dan Bahan 

x  Alat

• Seperangkat alat potong las oksi asetilen ( Straight Cutting Machine) 
• Satu set alat keselamatan dan kesehatan kerja pemotongan dengan oksi asetilen dan las busur manual 
• Satu set alat bantu las busur manual

x  Bahan

• Pelat baja lunak tebal 10mm
• Satu set gas asetilin dan oksigen 
• Elektroda AWS-E 6010/11 ? 3,2mm

x  Keselamatan dan Kesehatan Kerja 

1. Gunakan kacamata yang sesuai (shade 4 - 5 untuk pemotongan dan shade 10- 11 untuk pengelasan).

2. Rapihkan sisi-sisi tajam pelat dengan grinda atau kikir. 

3. Pakailah pakaian kerja yang aman dan sesuai. 

4.  Gantilah kaca filter jika sudah rusak.

5.  Hati-hati dengan benda panas hasil pemotongan.

x  Gambar Kerja

x  Langkah kerja.

1. Siapkan  peralatan las  potong  gas oksi  asetilen dan  bahan  (pelat  baja lunak 10 mm ).

2. Lukis garis potong sesuai gambar kerja. 

3. Tempatkan mesin potong gas di atas pelat yang akan dipotong, dan atur posisi tip potong  30q- 35q terhadap pelat. 

4. Lakukan  pemotongan  sejumlah  2  buah  (satu  set  sambungan  tumpul), sesuai ukuran yang ditentukan pada gambar kerja. 

5. Periksa hasil pemotongan, apakah sesuai dengan gambar kerja. 

6. Gunakan mal sudut untuk memeriksa sudut potongan.

7. Rapikan  sisi  potongan  dengan  menggunakan  pahat  (jika  perlu)  gerinda 

danatau kikir. 

8. Rakit  dan  las  catat  sambungan  menggunakan  elektroda  E6010/11 (Cellulose) dengan konstruksi kemiringan antara 3q- 5qdari permukaan rata.

9. Bersihkan dan dinginkan benda kerja .

10.Ulangi pekerjaan jika belum mencapai kriteria yang ditetapkan. 

Read More

Contoh Pengerjaan "Persiapan Las Sambungan T"

Tugas
1.  Persiapan Las Sambungan T
Tujuan
Setelah mempelajari  dan  berlatih  dengan tugas  ini, siswadiharapkan mampu membuat  persiapan  sambungan  sudut  (T)  pada  pelat  8  mm  menggunakan peralatan potong gas dengan memenuhi kriteria:

• Hasil potongan rata dan lurus 
• Ukuran 70 x 200 x 8 mm 
• Distorsi maksimum 5q
• Panjang las ikat 10 – 15 mm pada tiga tempat dan jarak simetris
• Konstruksi sambungan siku dan simetris dengan penyimpangan maksimum 5q Alat dan Bahan 

x  Alat

• Seperangkat alat potong las oksi asetilen ( Straight Cutting Machine) 
• Satu set alat keselamatan dan kesehatan kerja pemotongan dengan oksi asetilen dan las busur manual
• Satu set alat bantu las busur manual

x  Bahan

• Pelat baja lunak tebal 10mm
• Satu set gas asetilin dan oksigen 
• Elektroda AWS-E 6013 ? 3,2mm

x  Keselamatan dan Kesehatan Kerja 
1. Gunakan  kacamata pengaman yang  sesuai  (shade  4  - 5  untuk pemotongan dan shade 10- 11 untuk pengelasan).
2. Rapihkan sisi-sisi tajam pelat dengan grinda atau kikir.
3. Pakailah pakaian kerja yang aman dan sesuai.
4.  Gantilah kaca filter jika sudah rusak.
5.  Hati-hati dengan benda panas hasil pemotongan.

x  Langkah kerja.
1. Siapkan peralatan potong gas dan bahan (pelat baja lunak 10 mm).
2. Lukis garis potong sesuai gambar kerja.
3. Tempatkan mesin potong gas di atas pelat yang akan dipotong, dan atur posisi tip potong tegak lurus terhadap pelat.
4. Lakukan  pemotongan  sejumlah  2  buah  (satu  set  sambungan  T), sesuai ukuran yang ditentukan pada gambar kerja.
5. Rapikan  sisi  potongan  dengan  menggunakan  pahat  (jika  perlu) gerinda dan/atau kikir.
6. Rakit  dan  las  catat  sambungan  menggunakan  elektroda  E  6013 (Rutile) dengan konstruksi tegak lurus satu sama lain.
7. Serahkan benda kerja pada pembimbing untuk diperiksa.

Read More

Perlakuan Logam Dasar Pengelasan: Bentuk Sambungan Las

Disaat  pembuatan  produk-produk  pengelasan,  penting  untuk merencanakan material pengelasan dan sambungan-sambungan las secara  hati-hati  agar  hasilnya  sesuai  dengan  yang  diharapkan, 

menampilkan  fungsi-fungsi  model  perencanaan.  Disaat  merancang sebuah  sambungan  las,  tentukan  rencana-rencana  tersebut  didalam format gambar. 

Retak-retak  pada  struktur  las  disebabkan  karena  material,  prosedur pengelasan  dan  rencana  yang  kurang  baik,  dsb.  Dari  penyebabpenyebab tersebut, rencana yang kurang baik menyebabkan hampir 50% keretakan. Perencanaan yang kurang baik yang menyebabkan retak,  dapat  disebabkan  perhitungan  kekuatan  yang  salah (perhitungan penentuan muatan dan tegangan), dan rencana struktur yang tidak tepat (jenis sambungan yang tidak tepat, garis bentuk yang terputus, dan material yang tidak tepat), dsb. Berikut ini adalah hal-hal yang  harus  dipertimbangkan  dalam  perencanaan  dan  yang  harus diperhatikan ketika merancang sambungan. 

Yang harus diperhatikan ketika merancang/mendisain sambungan las : 

1. Agar  diantisipasi  bahwa  tegangan  sisa  dapat  mempercepat retak rapuh, pilihlah material yang memiliki sifat mampu las dan kekuatan  takik  yang  baik,  gunakan  disain  yang  mudah  untuk 

dilas dan lakukan pengurangan tegangan 

2. Untuk  menghasilkan  sambungan  dengan  deformasi  kecil  dan tegangan  sisa  minimum,  kurangi  jumlah  titik  las  dan  jumlah endapan las

3. Minimalkan bending momen pada tiap-tiap daerah las 

4. Hindari  disain  sambungan  las  dimana  terjadi  konsentrasi  garis las, berdekatan satu sama lain atau berpotongan satu sama lain 

5. Untuk  mencegah  konsentrasi  tegangan,  hindari  struktur  yang terpotong/terputus,  perubahan  tajam  pada  bentuk-bentuk tertentu, dan takik-takik

6. Pilihlah  metode  pemeriksaan  dan  kriteria  cacat  las  yang  dapat diterima, karena cacat las menyebabkan konsentrasi tegangan 

a. Sambungan Las 

Pembuatan  struktur  las meliputi  proses  pemotongan material  sesuai ukuran,  melengkungkannya,  dan  menyambungnya  satu  sama  lain. 

Tiap-tiap daerah yang disambung disebut"sambungan". 

Terdapat  beberapa  variasi  sambungan  las  sebagai  pilihan berdasarkan  ketebalan  dan  kualitas  material,  metode  pengelasan, bentuk  struktur  dsb.  Berdasarkan  bentuknya,  sambungan  las 

diklasifikasikan  antara  lain  sambungan  tumpul,  sambungan  dengan penguat  tunggal,  sambungan  dengan  penguat  ganda,  sambungan tumpang,  sambungan  T,  sambungan  sudut,  sambungan  tepi, sambungan kampuh melebar dan sambungan bentuk silang. 

Sambungan-sambungan  kampuh  las  dapat  juga  diklasifikasikan berdasarkan metode pengelasan, antara lain las tumpul, las sudut, las  tepi, las lubang, dan lain-lain. 

b.  Macam-macam las 

Pengelasan sudut digunakan untuk mengelas sudut dari sambungan T atau  sambungan  tumpang.  Las  sudut  pada  sambungan  T membutuhkan  persiapan  kampuh  alur  tunggal  atau  alur  ganda  jika diperlukan  penetrasi  yang  lengkap.  Las  sudut  dapat  diklasifikasikan menurut  bentuk  las,  antara  lain  las  terputus-putus,  las  menerus,  las rantai dan las berselang-seling 

 Rangkuman 

Persiapan pengelasan 

a. Sambungan tumpul. 

Macam-macam bentuk kampuh pada sambungan tumpul adalah : 

• Kampuh I tertutup dan terbuka 
• Kampuh V dan ½V 
• Kampuh X dan ½X atau K 
• Kampuh U dan ½U atau J 

b. Sambungan pinggir atau sambungan tepi 

c.  Sambungan tumpang 

d. Sambungan sudut 

Selain  bentuk  kampuh  yang  digunakan  pada  pengelasan  juga  diperlukan ukuran-ukuran  kemiringan  dan  ukuran  kaki  lasan  yang  harus  di  buat  untuk memungkinkan  kampuh  yang  dibuat  sesuai  dengan  tebal  bahan  serta standar  yang  berlaku  karena  dengan  ukuran  kampuh  yang  dibuat disesuaikan  dengan  ukuran  standar  maka  diharapkan  hasil  lasan  yang didapat akan sempurna. 

Sebelum  melakukan  pengelasan  dengan  menggunakan  sambungan  las terlebih  dahulu  dilakukan  pengikatan  terhadap  bahan  yang  dilas  dengan menggunakan  pengikat  berupa   klem  atau  dengan  menggunakan  las  ikat, pengikatan  dengan  klem  atau   las  ikat  sangat  penting  digunakan  untuk mempertahankan  bentuk  sambungan  yang  di  buat  juga  digunakan  untuk 

menghindarkan  bahan  yang  dilas  dari  perubahan  bentuk  yang  besar  pada benda  kerja  waktu  dilakukan  pengelasan,  penggunaan  las  ikat  pada persiapan sambungan harus memperhatikan jenis bahan, tebal bahan yang akan  di  las  dan kemungkinan  perubahan  bentuk  yang  terjadi  akibat  proses pengelasan  serta  bentuk  konstruksi  sambungan  serta  kondisi  pengelasan yang akan dilakukan. 

Ada beberapa hal yang harus diperhatikan pada penggunaan las ikat sebagai pengikatan sambungan sebelum di lakukan pengelasan, yaitu 

• Ukuran las ikat. 
• Jarak las ikat. 

Read More

Perlakuan Logam Dasar Pengelasan: Persiapan Kampuh Las

Pembuatan persiapan las dapat di lakukan dengan beberapa teknik, tergantung bentuk sambungan dan kampuh las yang akan dikerjakan. 

Teknik  yang  biasa  dilakukan  dalam  membuat  persiapan  las, khususnya  untuk  sambungan  tumpul  dilakukan  dengan  mesin  atau alat pemotong oksi asetilen (brander potong). Mesin pemotong oksi asetilen lurus (Straight Cutting Machine) dipakai untuk  pemotongan 

pelat,  terutama  untuk  kampuh-kampuh  las  yang  di  bevel,  seperti kampuh V atau X, sedang untuk membuat persiapan pada pipa dapat dipakai Mesin pemotong oksi asetilen lingkaran ( brander potong). 

Namun  untuk  keperluan  sambungan  sudut  yang  tidak  memerlukan kampuh  las  dapat  digunakan  mesin  potong  pelat  (guletin) berkemampuan besar, seperti Hidrolic Shearing Machine. 

Adapun  pada  sambungan  tumpul  perlu  persiapan  yang  lebih  teliti, karena  tiap  kampuh  las  mempunyai  ketentuan-ketentuan  tersendiri, kecuali  kampuh  I  yang  tidak   memerlukan  persiapan  kampuh  las, sehingga cukup dipotong lurus saja. 

  a. Kampuh - V dan X ( Single Vee dan Double Vee ) 

Untuk  membuat  kampuh  -  V  dilakukan  dengan  langkah-langkah 

sebagai berikut: 

• Potong  sisi  pelat  dengan  sudut  ( bevel )  antara  30q -  35q dengan  menggunakan  pemotong  oksi  asetilen  lurus  (Straight Cutting Machine)

• Buat  "root  face"  selebar  1  -  2  mm  secara  merata  dengan menggunakan mesin gerinda dan atau kikir rata. Kesamaan tebal  /  lebar  permukaan  "root  face"  akan  menentukan  hasil penetrasi pada akar ( root)

b. Kampuh U dan J. 

Pembuatan kampuh U dan J dapat dilakukan dengan dua cara : 

• Melanjutkan pembuatan kampuh V (Single Vee) dengan mesin gerinda sehingga menjadi kampuh U atau J. 

• Dibuat dengan menggunakan teknik "las potong/gas gouging", kemudian dilanjutkan dengan gerinda dan atau kikir. Setelah  dilakukan  persiapan  kampuh  las,  baru  dirakit  (dilas  ikat) sesuai dengan bentuk sambungan yang dikerjakan. 

Hal-hal  yang  perlu  diperhatikan  dalam  melakukan  las  ikat  (tack weld) adalah sebagai berikut : 

• Pada sambungan sudut cukup di las ikat pada kedua ujung sepanjang penampang sambungan atau dengan jarak tiap r150mm. 

• Bila  dilakukan  pengelasan  sambungan  sudut  (  T  )  pada kedua sisi, maka konstruksi sambungan harus 90qterhadap bidang  datarnya.  Bila  hanya  satu  sisi  saja,  maka  sudut perakitannya adalah 3q- 5qmenjauhi sisi tegak sambungan, yakni untuk mengantisipasi tegangan penyusutan / distorsi setelah pengelasan. 

Pada sambungan tumpul kampuh V, X, U atau J perlu dilas ikat  pada  beberapa  tempat,  tergantung  panjang  benda kerja.

Untuk  panjang  benda  kerja  yang  standar  untuk  uji  profesi las  (300  mm)  dilakukan  dua  las  ikat,  yaitu  kedua  ujung dengan panjang las catat antara 15 - 20 mm. 

Read More

Perlakuan Logam Dasar Pengelasan:Persiapan secara teoritis Dan Persiapan secara praktis

Persiapan Material untuk Pengelasan 

Dalam  melakukan  pengelasan,  hal  yang  penting  harus  dilakukan sebelumnya  adalah  persiapan-persiapan  untuk  mendukung  kelancaran dan  keselamatan  dalam  pelaksanaan  pengelasan  tersebut.  Mutu  dan hasil pengelasan disamping tergantung dari pengerjaan hasil lasnya juga 

sangat  tergantung  dari  persiapan  sebelum  pelaksanaan  pengelasan. 

Kelancaran  dan  efektivitas  hasil  pengelasan  juga  ditentukan  oleh persiapan pelaksanaan pengelasan, karena itu diperlukan persiapan yang matang,  tersedianya  peralatan  /  perlengkapan  dan  mudah  dijangkau perlengkapan disekitar tempat kerja las. Karena itu persiapan pengelasan 

harus  mendapat  perhatian  dan  pengawasan  dalam  pelaksanaan pengerjaan pengelasan. Persiapan tersebut antara lain terdiri dari : 

1. Persiapan secara teoritis

Untuk  menghasilkan  sambungan  las  yang  baik,  maka  sebagai pelaksana  pengelasan  secara  teoritis  harus  sudah  diketahui  atau dipahami hal-hal sebagai benikut yaitu antara lain: 

a. Pengertian  dasar  pengelasan  yang  baik.  Misalnya:  Mengetahui 

berbagai  jenis  kampuh  las  dan  segala  ukurannya,  mengetahui cara pengaturan arus pada setiap alur las dan segala akibatnya, dapat  memilih  elektroda  sesusi  dengan  maksud  dan  tujuan  dari 

pengelasan. 

b. Pengertian  tentang  segi-segi  keselamatan  kerja  sehubungan 

dengan  pelaksanaan  pengelasan.  Misalnya:  segi-segi  yang menyangkut  keselamatan  manusia  dan  langkah-langkah  pencegahan  kecelakaan  dan  hal-hal  lain  yang  perlu  untuk  menjamin cara  pengelasan  yang memenuhi  syarat-syarat  kesehatan.  Segisegi  keselamatan  yang  menyangkut  manusia  disini  adalah termasuk  resiko  pelaksanaan  pengelasan  yang  membahayakan masyarakat umum. 

c.  Pengertian  secukupnya  cara  membaca  gambar  konstruksi, membuat sketsa, mengukur konstruksi dan sebagainya. 

d. Pengertian/pengetahuan  tentang  ilmu  bahan.  Misalnya:  penyambungan yang benar antara dua bahan yang berbeda, mengetahui jenis-jenis  elektroda  sesusi  dengan  penggunaannya,  pergerakan 

bahan akibat panas (up-setting)dan penghapusan tegangan sisa (residual stress).

2. Persiapan secara praktis

Persiapan secara praktis yang dimaksud adalah persiapan-persiapan yang  harus  dilakukan  sebelum  pelaksanaan  /  praktik  las  dilakukan. 

Persiapan  praktis  ini  antara  lain  adalah  persiapan  peralatan,  yang meliputi  alat-alat  baku  (utama),  alat-alat  keselamatan  dan  alat-alat bantu (tidak pokok). 

a. Alat-alat  baku,  misalnya:  Mesin  las  (transformer  dan  generator), tangkai / pemegang elektroda, penjepit benda kerja, kabel las dan elektroda las. 

b. Alat-alat  keselamatan/perlengkapan  kerja  personal,  misalnya: topeng las dengan kaca hitam nomor 10 - 12, sarung tangan las, pelindung  dada  /  apron  dari  kulit,  katel  pak  dengan  leher  yang dapat ditutup, tempat elektroda, palu, palu terak, sikat baja, kapur las, waterpas, sikat baja, tang las. 

c.  Alat-alat  keselamatan  umum,  seperti  blower  (untuk  menghisap asap  las),  alat  pemadam  kebakaran,  tabir  air  (water  screen), lampu sorot, alat pelindung nyala dan lain-lain. 

d. Alat-alat  bantu  lainnya,  seperti  gerinda  listrik  dan  sumber listriknya,  botol  oksigen,  botol  acetylene,  dongkrak  pipa,  tang pengukur arus, pengatur arus dan lain-lainnya. 

Semua  peralatan  yang  dipersiapkan  tersebut  di  atas  harus  diperiksa terlebih  dahulu  dengan  teliti  dan  hati-hati,  sehingga  kita  sudah  merasa yakin  bahwa  semua  peralatan  dalam  kondisi  sebaik-baiknya  dan  siap untuk  digunakan.  Seperti  pemeriksaan  kabel-kabel  las  listrik  dan 

sambungan-sambungan  kabel  las.  Kabel  las  tidak  boleh  bocor,  karena kabel  yang  bocor  bila  menempel  pada  logam  dapat  menimbulkan loncatan busur listrik. Loncatan busur listrik ditempat yang tidak bergeser akan  mencairkan  metal  ditempat  loncatan  busur  listrik  tersebut  berada 

dan  lama-kelamaan  dapat  menembus  metal  tersebut.  Begitu  juga sambungan-sambungan  kabel  las  harus  dalam  kondisi  sebaik-baiknya sehingga  tidak  menimbulkan  kebocoran  busur  listrik  yang membahayakan. 

Persiapan  selanjutnya  berupa  pembersihan  tempat  kerja,  pengaturan peralatan-peralatan  sedemikian  rupa  sehingga  memudahkan pelaksanaan  pengelasan.  Tidak  kalah  pentingnya  adalah  pemeriksaan daerah  tempat  bekerja.  Apakah  daerah  tempat  bekeria  benar-benar 

sudah  aman  dari  berbagai  kemungkinan  terjadinya  kecelakaan  akibat pelaksanaan  pengelasan  seperti  bahaya  kebakaran  misalnya,  harus benar-benar  diperhatikan  juga  oleh  pihak  instruktor/pengawas  maupun pelaksana pengelasan. 

Setelah semua persiapan tersebut di atas siap untuk dilaksanakan, maka kampuh las dibersihkan dari berbagai jenis kotoran, seperti karat, cat, air, garam dan lain-lain, sebab kampuh yang kotor menyebabkan pengelasan tidak sempurna, bahan yang dilas tidak dapat menyatu dengan baik.

Read More

Pendalaman tentang Baja / Besi Tuang

Dengan  mencampur  besi  murni  dan  karbon  (4,3%C),  maka  titik  leburnya dapat  diturunkan  dari  1534 0C  (besi  murni)  menjadi  1147 0C.  Penurunan tersebut  dalam  skala  industri  dapat  digunakan  untuk  menciptakan  besi tuang  (cast-iron).  Oleh  karena  itu  besi  tuang  memiliki  kandungan  karbon tinggi  antara  2 – 5%  C  yang  tentunya  akan  mempengaruhi  sifat  mampu 

lasnya. Dan lagi pula kandungan pospor dan sulfur nya sering lebih tinggi dari  pada  baja  karbon,  karena  itu  pula  akan  dapat  mempengaruhi  sifat mampu lasnya. Besi tuang, terutama yang mempunyai kandungan karbon tinggi  (2  – 5%C)  dapat  menurunkan  sifat  kelenturan,  kekerasan,  dan kekuatannya,  dan  secara  keseluruhan  merupakan  bahan  yang  sangat rapuh.  Untuk  meningkatkan  kemampuannya  dan  mengembalikan kemampuannya,  maka  tambahan  kandungan  seperti  ketahanan  terhadap panas,  karat,  dan  keausan  seharusnya  dipertinggi,  sehingga  besi  tuang tersebut  sering  dijadikan  alloy  dan  di  heat  treated,  sehingga  terbentuk beberapa golongan yaitu sebagai berikut : 

• Besi  tuang  abu-abu  adalah  besi  tuang  yang  telah  didinginkan dengan  sangat  pelan  dari  temperatur  kritisnya  pada  pasir  atau tungku api dan mempunyai mikrostruktur yang terdiri dari serpihan graphite  yang  terdistribusi  dalam  matrik  ferrite,  pearlite,  atau keduanya.  Karena  graphite  sama  sekali  tidak   memiliki  kekuatan, oleh karena itu dalam fase ini sering terjadi perpecahan. Dan karena graphite  berwarna  abu-abu,  maka  permukaan  yang  pecah  akan tampak berwarna abu-abu. Jadi nama abu-abu diambil dari warna retakannya.  Sesuai  dengan  mananya,  besi  tuang  abu-abu mengandung  4,5%  C  dan  mengandung  lebih  dari  3%  Si.  Warna abu-abu  dihasilkan  dari  serpih  grafit  pada  matriks  besi  dan  karbit besi. Beberapa jenis besi tuang mengandung sejumlah besar sulfur dan  phopor  yang  membuatnya  sulit  untuk  dilas.  Sedangkan  pada pengecoran  modern,  kandungan  alloy  dapat  ditentukan,  dan pengelasannya  lebih  sering  berhasil  tanpa banyak kesulitan.  Pada akhir  proses  pengelasan   biasanya  semua  hasil  lasan  besi  tuang dipanasi  (postheating)  dan  didinginkan  secara  pelan-pelan  untuk mendapatkan besi tuang abu-abu. 
• Besi tuang putih adalah besi tuang yang didinginkan secara cepat setelah  dituangkan.  Nama  besi  tuang  putih  berasal  dari  warna retakannya,  dan  besi  tuang  ini   sangat  keras  dan  sangat  tahan terhadap  keausan,  sering  digunakan  untuk  berbagai  kegunaan. Komposisinya  hampir  sama  dengan  besi  tuang  abu-abu,  namun kandungan  silikonnya  sedikit  lebih  rendah.  Kadang-kadang  besi tuang putih ini juga dipadukan dengan stabilisator karbida seperti Cr, Mo, dan V. Mikrostrukturnya terdiri dari karbida yang terdistribusi dalam matriks martensitic atau pearlitic. Karbidanya sangat keras dan rapuh, yang menyebabkan  permukaannya  berwarna  putih,  sesuai  dengan namanya. 
• Besi tuang temper adalah besi tuang putih yang diberi pemanasan. Tuangannya  dipanaskan  hingga  1400 0F  (760 0 C)  selama  24  jam untuk  setiap  ketebalan  satu  inci  dan  kemudian  didinginkan  secara pelan-pelan.  Pemberian  panas  ini  membuat  karbon  membentuk bintik-bintik  atau  bola-bola  karbon  kecil  pada  matrix  besi  karbon rendah. 
• Besi  tuang  nodular  dihasilkan  dengan  menambah  sedikit magnesium pada besi tuang dan akan membuat graphite, kemudian membentuk  nodule  atau  bola-bola  kecil  yang  dengan  seragam tersebar diseluruh struktur logam. Logam ini ductility (mudah untuk dibentuk) yang lebih besar dari bentuk-bentuk besi tuang lainnya. Dalam  keadaan  di  annealing  akan  dapat  mengembalikan kemampuan mekanis dan besi tuang ini bisa ditempa, dan juga besi tuang  nodular  semuanya  bisa  dilas.  Pemberian  prapemanasan diperlukan  dan  besi-besi  tuang  ini  biasanya  memerlukan pemanasan setelah dilas. 

Rangkuman  

Pemakaian  baja  sebagai  satu-satunya  bahan  teknik  baik  secara  teknis maupun  secara  ekonomis  semakin  hari  semakin  meningkat,  hal  ini dikarenakan  baja  memiliki  berbagai  keunggulan  dalam  sifat-sifatnya, pemakaiannya  sangat  bervariasi  dan  hampir  mencakup  semua  aspek 

kebutuhan  bahan  teknik  seperti  industri  pemesinan,  automotive,  konstruksi bangunan gedung, industri pertanian hingga kebutuhan rumah tangga. 

Penggolongan  /  standarisasi  bahan  teknik  atau  baja  khususnya  menjadi sangat penting untuk memberikan kemudahan bagi konsumen secara luas, terutama  dalam  memilih  dan  menentukan  jenis  baja  yang  sesuai  dengan kebutuhannya,  biasanya  pemakai  bahan  dari  baja  sebagai  bahan  baku produknya akan mempertimbangkan jenis dan golongan dari baja tersebut. 

Tes Formatif  

1. Sebutkan sifat-sifat mekanik dari bahan yang terpenting ! 

2. Sifat  bahan  yang  bentuk  fisiknya  kembali  seperti  semula  jika  beban dilepas disebut apa ! 

3. Kemampuan  bahan  terhadap  beban  luar  sehingga  bahan  tidak mengalami patah disebut apa ! 

4. Apa yang dimaksud dengan kode baja St 60 menurut standarisasi DIN ? 

5. Apa  yang  dimaksud  dengan  kode  baja  S.  45  C  menurut  standarisasi Japan ? 

6. Berikan contoh pengkodean baja paduan rendah ! 

7. Berikan contoh pengkodean baja paduan tinggi ! 

8. Sebutkan 2 kelompok baja berdasarkan pemakaiannya ! 

9. Sebutkan 3 (tiga) klasifikasi baja tahan karat menurut strukturnya ! 

10.Sebutkan 3 (tiga) golongan baja /besi tuang menurut strukturnya ! 

Read More

Baja Khrom –Molybdenum Dan Pemberian Panas Pada Pengelasan Baja Tahan Karat.

Baja Khrom –Molybdenum

Baja  khrom-molybdenum  dengan  jumlah  khrom  yang  kecil  0,5% hingga  1%  dan  khrom  dalam  jumlah  sedang  4%  hingga  10%. 

Misalnya,  tipe  501  atau  502  mengandung  5  %  khrom  dan  5  % molybdenum.  Tipe  505  mengandung  9  %  khrom   dan  1  % molybdenum.  Walaupun  baja  tersebut   mengandung  khrom 

kurang  dari  12  %,  baja  tersebut   masih  punya  daya  tahan  yang baik terhadap korosi. Baja khrom-molybdenum yang lain memiliki kandungan  khrom  dan  daya  tahan  terhadap  korosi  yang  lebih rendah.  Khrom  bervariasi  antara  1%  dan  3%,  Molybdenumnya masih 5% hingga 10%. 

Baja  khrom-molybdenum  digunakan  pada  temperatur  tinggi, misalnya  dengan  uap  temperatur  tinggi  1100 – 1200 0 F  (593 –649 0C). 

Baja ini memiliki yield strength dan creep strength yang baik  pada  temperatur  tinggi.  Yield  strength  adalah  titik  di  mana logam  berada  pada  kondisi  permanen  saat  beban  atau  tekanan 

dilepas. Creep strength adalah kemampuan logam untuk bertahan terhadap  peregangan  yang  pelan  dengan  tekanan  beban  secara terus  menerus.  Baja  khrom-molybdenum  bila  dilas  dengan 

elektroda,  maka  elektroda  tersebut  harus  mempunyai  komposisi yang sama. Proses pra-pemanasan (preheating) dan pemanasan interpass diperlukan. 

Pemberian  panas  setelah  pengelasan  (postheating)  sangat dianjurkan  untuk  sambungan  lasan  penahan  yang  besar. Pemberian  panas  setelah  pengelasan  dilakukan  sebelum  hasil lasan  dingin.  Baja  bisa  didinginkan  dan  dipanaskan  untuk mendapatkan kekerasan atau dipanaskan kemudian didinginkan untuk  mendapatkan  baja  yang  kekerasannya  rendah  dan  lentur. Elektroda austenitik bisa digunakan untuk mengelas baja khrommolybdenum. 

Pemberian Panas Pada Pengelasan Baja Tahan Karat. 

Hampir  semua  baja  tahan  karat  diberi  pra-pemanasan  sebelum proses  pengelasan  dilaksanakan.  Biasanya  temperatur  panas yang  diberikan  sekitar  3000 hingga  600 0F  (149 0– 316 0C).  Baja 

khrom-molybdenum  dan  martensitik  memerlukan  pemanasan interpass  dan  pemanasan  setelah  pengelasan  untuk  mencegah terjadinya  retakan  dan  untuk  mendapatkan  sifat-sifat  yang diperlukan. 

Baja  anti  karat  ferritik  dan  austenitik  sering  kali  memerlukan pemanasan  setelah  dilas  untuk  mendapatkan  sifat-sifat  yang  diinginkan.  Mereka  juga  diberi  panas  untuk  mengurangi  tekanan 

pada  lasan.  Pemberian  panas  setelah  pengelasan  (postheating) juga dapat meningkatkan daya tahan terhadap korosi dan logam las dan daerah yang terkena panas. 

Read More

Struktur dari baja tahan karat "Baja Tahan Karat Ferritik (Ferritic stainless steel)"

Baja  tahan  karat  ferritik  tidak  dapat  dikeraskan  dengan  cara pemanasan.  Baja  tersebut  mengandung  Khrom  dalam  jumlah yang besar, sehingga dapat memperkuat daya tahannya terhadap korosi. Baja paduan yang mengandung Khrom ± 15 ÷ 20 % akan mudah  dilas.  Baja  paduan  yang  kandungan  Khrom-nya  sangat tinggi  (t25%)  sulit  untuk  dilas  dan  memiliki  kekayaan  mekanis 

yang  jelek.  Tabel  3  merupakan  daftar  komposisi  baja  anti  karat ferritik. 

Paduan Khrom ± 15 ÷ 20 % membentuk martensite pada logam las.  Daerah  yang  terkena  panas  mungkin  sedikit  mengalami penurunan  dalam  hal  daya  tahannya  terhadap  korosi.  

Untuk mengembalikan daya tahannya terhadap korosi, daerah pengaruh panas  (HAZ),  hasil  pengelasan  harus  dikuatkan  dengan pemanasan  akhir  (postheating),  kemudian  didinginkan  pada   ± 1300 ÷ 1550 0F (±704 ÷ 843 0C) secara perlahan-lahan. 

Read More

struktur dari baja tahan karat "Baja Tahan Karat Martensitik (Matensitic stainless steel). "

Baja tahan karat martensitik adalah sangat keras dan tidak terlalu getas.  Martensite  dihasilkan  dengan  mendinginkan  baja  secara cepat dari fase austenite. 

Baja  tahan  karat  martensitik  memiliki  kandungan  Khrom  yang cukup  sehingga  bila  didinginkan  di  udara  akan  membentuk martensite. Baja tahan karat tersebut memiliki kandungan Khrom sekitar  12  hingga  18  %  dan  sedikit  Nikel,  dan  biasanya  tanpa Nikel.  Dan  juga  memiliki  kandungan  karbo  lebih  tinggi  yang membuat baja tersebut dapat diperkeras, berbeda dengan ferritic dan austenitic stainless steel. 

Martensitic stainless steel dipakai karena kekuatan mekanikal dan dan ketahanan terhadap korosinya. Akan tetapi baja ini lebih sukar dilas dari pada baja ferritic, karena terjadi pengerasan oleh udara 

yang selalu terdapat pada daerah yang keras atau kadang rapuh pada  logam  induk  dekat  sambungan  las.  Untuk  menghindari  hal tersebut  perlu  dilaksanakan  adanya  preheating,  dan  proses pengelasannya dilakukan pada suhu yang rendah dan tetap, dan jika hal ini tidak diketahui maka akan terdapat resiko hot cracking, hydrogen  cracking  dan  pecahan  yang  rapuh  pada  daerah 

pengaruh panas (HAZ). 

Martensite  dipanaskan  untuk  mempertinggi  kekerasannya.  Baja tahan  karat  martensitik  sering  kali  dilas  dengan  memakai  logam pengisi  austenitik  (seri  300).  Logam  pengisi  austenitik  harus digunakan,  bila  pemanasan  setelah  pengelasan  tidak  diberikan dan juga baja tahan karat martensitik yang kandungan karbonnya tinggi sulit untuk dilas. Kelompok baja tahan karat martensitik ini bersifat magnetik,  dapat  dikeraskan,  dapat   di  cold-work  dengan mudah,  terutama  yang  dengan  karbon  rendah,  machinability cukup  baik,  ketangguhan  baik,  dan  juga  dapat  di  hot-work  dan dapat   memperlihatkan  sifat  tahan  korosi  terhadap  cuaca,  dan beberapa bahan kimia dengan baik. 

Baja  tahan  karat  martensitik  adalah  bagian  dari  seri  4XX. 

Beberapa  komposisi  baja  tahan  karat  martensitik  diperlihatkan pada tabel 2, dibawah ini :

Read More

struktur dari baja tahan karat "Baja Tahan Karat Austenitik (Austenitic stainless steel)"

Menurut struktur dari baja tahan karat, maka dapat dibagi dalam tiga klasifikasi yaitu : 

1. Baja tahan karat Austenitik (Austenitic stainless steel). 

2. Baja tahan karat Martensitik (Martensitic stainless steel). 

3. Baja tahan karat Ferritik (Ferritic stainless steel). 

Baja Tahan Karat Austenitik (Austenitic stainless steel).

Austenitic  stainless  steel  mempumyai  kandungan  Chrom  (Cr) yang tinggi sekitar ± (16% –26%) dan mengandung paling sedikit 8% Nikel (Ni). Bila baja dipanaskan hingga mencapai temperatur 

tinggi di atas 727 0C, disebut austenite. Austenite adalah larutan padat  dari  iron  carbide  (Fe3C)  pada  besi.  Baja  tahan  karat austenitik  tetap  austenitie  pada  temperatur  ruangan.  Khrom 

ditambahkan untuk membuat baja menjadi tahan karat dan nikel ditambahkan  untuk  membuat  baja  tetap  austenite.  

Baja  tahan karat austenitic diklafikasikan dalam baja chrom-nickel (seri 3 x x) dan baja chrom-nickel-mangan (seri 3 x x). Jumlah kadar chrom dan  nickel  tidak  kurang  dari  23  %,  berstruktur  austenik,  non magnetik, non hardenable, mudah di hot-work, tetapi agak sulit di cold-work,  karena  dapat  mengalami  work  hardening  yang  cukup baik. Jenis baja ini paling umum dipakai dalam dunia industri dan juga  merupakan  stainless  steel  yang  paling  mudah  untuk  di  las, 

dengan menggunakan proses las yang biasa dipergunakan. 

Austenitic  stainless  steel  pada  umumnya  memiliki  fase  tunggal. 

Untuk itu selama proses pengelasan dapat terbentuk kristal ferrite didalam  logam  las  dan  didalam  HAZ  (heat  affected  zone). Pembentukan  ferrite  ini  bisa  berakibat  positif  yaitu  dapat 

mencegah terjadinya hot cracking, yang menjadi masalah adalah pada baja austenitic penuh. Dan akibat negatif yang disebabkan oleh  ferritic  adalah  menjadi  mudah  terserang  korosi  didalam 

beberapa  media  tertentu,  terutama  bilamana  bajanya mengandung alloy Mo. 

Austenitic  stainless  steel  ini  tidak  dapat  mengeras,  tetapi  tetap dibutuhkan proses pengelasan dengan low heat input dan low joint temperatur (pemberian panas yang rendah). Ferrite dapat diubah 

menjadi  fase  sigma  pada  temperatur  tinggi,  dengan  tambahan bahwa temperatur tinggi dapat menimbulkan masalah percepatan pembentukan  karbida  (carbide  precipitation).  Adanya  fase  sigma ini dapat mengurangi keuletan besi dan percepatan karbida dapat mendorong timbulnya korosi intergranular. 

Tabel  1,  dibawah  ini  adalah  merupakan  daftar  baja  tahan  karat. 

Baja tahan karat type 201 dan 202 adalah sama dengan tipe 301 dan  302  kecuali  jika  manganese  ditambahkan  untuk menggantikan Nikel. 

Baja  tahan  karat  austenitik  memiliki  kekuatan  yang  sangat  baik dan  tahan  korosi  pada  temperatur  yang  tinggi.  Molybdenum ditambahkan  untuk  meningkatkan  kekuatannya  pada  suhu  yang tinggi. Baja tahan karat austenitik juga baik untuk penerapan pada temperatur yang rendah. 

Read More

Baja Paduan Rendah Dan Baja Tahan Karat (Stainless steel)

Baja Paduan Rendah. 

Banyak  barang  yang  dibuat  dari  baja  paduan  rendah,  karena penggunaan baja paduan rendah secara khusus diperlukan pada saat  dimungkinkan  terjadi  penurunan   berat  (bila  berat  barang 

menjadi  pertimbangan).  Baja  paduan  rendah  biasanya mengandung  elemen  paduan  kurang  dari  5  %.  

Baja  paduan rendah memiliki kekuatan 10 hingga 30 % lebih besar dari baja karbon  murni.  Baja-baja  ini  sering  kali  disebut  baja  paduan rendah berkekuatan tinggi. Salah satu contohnya adalah bucket shovel  bertenaga  listrik.  Secara  kasar,  bila  berat  bucket berkurang  satu  pound  berarti  bahwa  bucket  bisa  mengangkat satu  pound  lebih  banyak  dengan  tenaga  yang  sama.  Suatu 

perusahaan  mampu  mengubah  bucket  shovel  bertenaga  listrik berkapasitas  5  ton  menjadi  kapasitas  6  ton  dengan  mengganti bucket yang terbuat dari besi tuang dengan bucket yang terbuat 

dari  baja  paduan  rendah.  Baja  paduan  ini  sedikit  lebih  mahal dibandingkan  baja  karbon  murni.  Baja  paduan  lebih  disukai karena  ringan  dan  berkekuatan  lebih  tinggi.  Cara  pengelasan 

baja  paduan  karbon  rendah  adalah  sama  dengan  cara  yang diterapkan pada baja karbon murni.Semua proses las busur bisa digunakan  untuk  mengelas  baja  paduan  rendah.  Bila  mengelas dengan Shielded Metal Arc Welding (SMAW), komposisi paduan dari  elektroda  harus  sesuai  dengan  logam  dasar.  Komposisi paduan  ditunjukkan  dengan  kode  huruf  dan  nomor  di  belakang tanda elektroda. 

Baja Tahan Karat (Stainless steel). 

Berbagai macam baja yang dikenal sebagai baja tahan karat tersedia dalam jumlah yang besar dan kesemuanya mengandung berbagai macam  kombinasi  khrom  (Cr)  dan  nikel  (NI)  dan  juga  ditambah dengan unsur-unsur paduan lainnya seperti Mo, Mn, Si dan lainlain. Kandungan khrom minimum untuk mencapai baja tahan karat adalah  sekitar  ±  12%.  Baja-baja  jenis  ini  tahan  terhadap  korosi, tetap dalam wujud yang baik, bersih, dan memiliki kekayaan fisik yang baik. 

Kodefikasi dari baja tahan karat menurut A I S I berbeda dengan kodefikasi  untuk  baja  paduan.  Untuk  itu  kodefikasi  baja  tahan karat  menggunakan  tiga  angka,  angka  pertama  menunjukkan 

groupnya, sedangkan angka kedua dan ketiga tidak begitu banyak arti,  hanya  menunjukkan  modifikasi  paduannya  (lihat  tabel dibawah). 

Beberapa kodefikasi ditambah dengan huruf L pada digit ke empat misalnya  316  L,  dimana  L   berarti  memiliki  kandungan  karbon rendah. 

Read More