Tipe Salutan dan Penggunaannya Elektroda Las SMAW

1. Rutile

Rutile adalah jenis elektroda untuk penggunaan umum dan dipakai untuk menyambung, pada pekerjaan-pekerjaan struktur dan baja lembaran. Elektroda ini mudah digunakan pada berbagai posisi, penetrasi sedang dengan percikan yang sedikit dan hasil las yang rapi/ halus.

2. Cellulose

Elektroda cellulose membentuk terak yang sangat tipis yang cukup mudah dibersihkan. Untuk mengimbangi terak yang tipis, elektroda menghasilkan suatu volume gas pelindung yang besar untuk melindungi cairan logam selama proses pengelasan.

Elektroda cellulose mempunyai karakteristik busur yang kuat dan agresif serta mencair dan membeku secara cepat. Penetrasinya dalam dengan percikan yang banyak, maka elektroda ini digunakan terutama untuk pengisian akar (root) pada pengelasan pipa, pelat dan baja profil.

3. Serbuk Besi

Elektroda serbuk besi menghasilkan penetrasi yang dalam dan akan mencair dengan cepat bila arus pengelasan yang tinggi digunakan. Secara umum digunakan untuk menghasilkan penetrasi akar yang baik pada sambungan tumpul posisi di bawah tangan dan sambungan sudut posisi mendatar.

4. Low Hydrogen

Elektroda low hydrogen akan mengahasilkan pengisian dengan sifat mekanik yang sangat baik.

Elekroda jenis ini digunakan untuk mengelas baja karbon sedang, baja paduan atau untuk menghasil sambungan-sambungan yang kuat.

Untuk lebih jelasnya klasifikasi dan macam-macam jenis salutan serta penggunaan tiap - tiap elektroda tersebut dapat diuraikan pada tabel berikut ini : 

Berdasarkan American Welding Society (AWS) Specification, maka berikut ini adalah contoh klasifikasi elektroda untuk Spesifikasi A5.1 dan A5.5 :

TABEL KLASIFIKASI ELEKTRODA AWS A5.1-69

Kekuatan tarik pada kelompok E 60 setelah dilaskan 60.000 PSI atau 42,2 kg/mm2

Kekuatan tarik pada kelompok E 70 setelah dilaskan 70.000 PSI atau 49,2 kg/mm2

TABEL KLASIFIKASI ELEKTRODA AWS A5.5-69

Read More

Fungsi dan Ukuran Elektroda

1. Fungsi Elektroda

Elektroda secara umum mempunyai fungsi :

x Inti elektroda :

- Sebagai penghantar arus listrik dari tang elektroda ke busur yang terbentuk, setelah bersentuhan dengan benda kerja

- Sebagai bahan tambah.

Adapun bahan inti elektroda dibuat dari logam ferro dan non ferro

misalnya :

- Baja karbon

- Baja paduan

- Alumunium

- Kuningan, dll

x Salutan elektroda :

- Untuk memberikan gas pelindung pada logam yang dilas, melindungi kontaminasi udara pada waktu logam dalam keadaan cair.

- Membentuk lapisan terak, yang melapisi hasil pengelasan dari oksidasi udara selama proses pendinginan.

- Mencegah proses pendinginan agar tidak terlalu cepat

- Memudahkan penyalaan.

- Mengontrol stabilitas busur.

Salutan elektroda peka terhadap lembab, oleh karena itu elektroda yang telah dibuka dari bungkusnya disimpan dalam kabinet pemanas (oven) yang bersuhu kira-kira 150 C lebih tinggi dari suhu udara luar.

Apabila tidak demikian, maka kelembaban akan menyebabkan hal-hal sebagai berikut :

- Salutan mudah terkelupas, sehingga sulit untuk menyalakan

- Percikan yang berlebihan.

- Busur tidak stabil.

- Asap yang berlebihan

2. Ukuran Elektroda

Elektroda diproduksi dengan standar ukuran panjang dan diameter.

Diameter elektroda diukur pada kawat intinya. Ukuran diameter elektroda secara umum berkisar antara 1,5 sampai dengan 7 mm, panjang antara 250 – 450 mm serta dengan tebal salutan antara

10% - 50% dari diameter elektroda.

Dalam perdagangan elektroda tersedia dengan beratnya 25 kg, 20 kg, atau 5 kg; dibungkus dalam dus atau kemasan yang terbuat dari kertas dan lapisan plastik pada bagian luarnya.

Biasanya pada tiap kemasan dituliskan ukuran elektroda, yaitu : berat per kemasan/kotak dan diameter elektrodanya, disamping identitas atau keterangan lain, antara lain : merk / fabrik pembuat, kode produksi dan kode elektroda, ketentuan-ketentuan penggunaan, dll.

a. Komposisi Tambahan Bahan Kimia ( Paduan ) :

Tambahan bahan paduan pada elektroda akan ditunjukkan dengan dua digit setelah empat/lima digit terakhir kode elektroda, seperti contoh : E 8018-B2,   di   mana   “B2”   tersebut   adalah  menunjukkan   %   kandungan  bahan paduan pada elektroda tersebut.

Berikut ini adalah simbol komposisi bahan paduan yang biasa ditambahkan pada elektroda :

Contoh pembacaan kode elektroda las busur manual :

E 6013

E = elektroda.

60 = kekuatan tarik minimum = 60 x 1000 psi = 60.000 psi

1 = elektroda dapat dipakai untuk semua posisi

3 = tipe salutan adalah rutile dan arus AC atau DC. E 8018-B2 E = elektroda.

80 = kekuatan tarik minimum = 80.000 psi

1 = elektroda dapat dipakai untuk semua posisi

8 = tipe salutan adalah basic dan arus AC atau DCRP.

B2 = bahan paduan adalah 1,25 Cr, 0,5 Mo.

Read More

Perlakuan Panas pada Elektroda Las SMAW

Apabila suatu deposit las diberi perlakuan panas, maka suhu dan waktu rendam (Soaking time), yakni selama deposit las tersebut berada pada suhu yang dikehendaki untuk menghilangkan tegangan yang sangat berperan penting. Dimana batas mulur dan kuat tarik suatu bahan baja biasanya berkurang dengan naiknya suhu dan berjalannya waktu rendam. Sebagai contoh; dua buah benda las yang sama-sama dilas dengan elektroda low hydrogen dengan klasifikasi yang sama, maka WPS (Welding Prosedure System) sama dengan suhu antar panas sama pula, yaitu 300 r 25q F (150 r 14q C) akan berbeda kuat tariknya apabila yang satu diselesaikan tanpa perlakuan panas, sedangkan yang lain diberi perlakuan panas setelah usai dilas. Kuat tarik sambungan las yang diberikan perlakuan panas 1.150 r 25q F (620 r 14qC) menjadi 5.000 Psi lebih rendah dari yang tidak mendapat perlakuan panas

usai dilas, dan batas mulurnya menjadi 10.000 Psi lebih rendah dari yang tanpa perlakuan panas. Sebaliknya jika kedua-duanya mendapat perlakuan panas yang agak berbeda, kedua sambungan las tersebut akan memeiliki batas mulur dan kuat tarik yang hampir sama, misalnya yang satu diberi perlakuan panas 1.150 r 25q F dengan suhu antar panas 300 r 25q F (150 r14q C) dan waktu rendam 1 jam, dan yang lain diberi perlakuan panas 1.150 r 25q F dan suhu antar panas 200 hingga 225q F (93q C hingga 107q C) serta waktu rendam 8 hingga 10 jam.

Kandungan air pada salutan/lapisan pelindung (coating).

Elektroda dibuat dengan limit kandungan air pada salutannya yang dapat diterima tergantung dari jenis salutan dan kekuatan kawat intinya.

Elektroda low hydrogen E 7016, E 7018, E 7028, dan E 7048 sangat peka terhadap penyerapan air. Salutan organiknya dirancang untuk mengandung sangat sedikit kelembaban sehingga penyimpanannya harus sangat teliti / hati-hati.

Kandungan air maksimum yang diperbolehkan untuk jenis elektroda ini hanya 0,6%. Jika ternyata elektroda pernah diletakkan pada lokasi yang terbuka sehingga diperkirakan elektroda melebihi batas yang diperbolehkan, maka agar dapat dipergunakan kembali elektroda tersebut harus dipanaskan

kembali hingga 800q F (425q C) selama 2 jam untuk dapat menghilangkan kandungan air tersebut.

Berikut adalah daftar syarat-syarat penyimpanan dan pengeringan elektroda

Untuk pengelasan pada daerah-daerah sub tropis maupun daerah dingin, khususnya pada musim dingin, maka diperlukan pemanasan pendahuluan bagi setiap pengelasan, demikian juga isolasi untuk memperlambat pendinginan guna mencegah proses quenching (penyepuhan). Untuk pengelasan di daerah pantai yang anginnya cukup besar, maka sebelum pengelasan kampuh harus benar-benar bersih dan kering untuk mencegah proses pengaratan akibat titik-titik air garam yang terhembus angin dan mengumpul di dalam kampuh-kampuh las.

Limit komposisi kimiawi bahan elektroda :

Rangkuman

1. Pada las busur listrik manual (SMAW), elektroda yang digunakan adalah elektroda terbungkus, dimana terdiri dari batang kawat (inti) dan salutannya (flux).

2. Salutan (fluks) dari elektroda berfungsi sebagai pelindung, yang mana dapat melindungi cairan las dari pengaruh udara luar.

3. Penyimpanan, penanganan, dan perawatan elektroda sangat penting artinya karena dapat menjaga agar salutan dari elektroda tetap dalam kondisi yang baik.

4. Elektroda dibagi menjadi elektroda baja karbon, elektroda baja paduan, dan elektroda bukan besi (non ferrous). 

5. Bahan tambah yang berupa elektroda atau batang las haruslah terbuat dari logam yang sama dengan bahan induk atau yang cocok dan sesuai dengan logam dasar yang akan disambung.

6. Elektroda baja karbon jenis low hydrogen sebelum digunakan, sebaiknya dipanaskan terlebih dahulu di dalam oven elektroda pada suhu 260o C hingga 427o C selama kurang lebih 2 jam.

7. Macam-macam pengujian elektroda meliputi uji analisis kimiawi, uji mekanis, uji pukul takik, uji lengkung, dan uji las fillet.

8. Tanda/kode untuk elektroda las telah dinormalisasikan menurut standart, hal ini dimaksudkan untuk meringankan tukang las dalam memilih elektroda dan mempergunakannya.

9. Kandungan air untuk lapisan pelindung elektroda baja karbon jenis low hydrogen tidak boleh melebihi 0,6% dari berat semula.

Read More

Selubung (Fluks/Coating) Elektroda.

Batang elektroda  dibedakan berdasarkan pada tebal selubung dan tipe selubungnya.

Ketentuan -ketentuan yang diperlukan tersebut dapat dibaca pada tanda-tanda yang ada pada elektroda.

Berdasarkan ketebalan dari selubungnya orang dapat mengenal yaitu :

Selubung tipis dan selubung tebal, dimana angka pengenal untuk klasifikasi menunjukkan makin tebalnya selubung, tanda angka nya semakin besar.

Angka 1 dan 2 menunjukkan selubungnya tipis.

Angka 3 dan 4 menunjukkan selubungnya sedang.

Angka 5 sampai 10 menunjukkan selubungnya tebal.

Angka 11 dan 12 menunjukkan elektroda tersebut berkekuatan tinggi.

Dengan meningkatnya tebal selubung elektroda, maka sifat mekanis dari hasil pengelasan dan bahan lasnya akan semakin tinggi.

Disamping dari ketebalan selubung, jenis / tipe dari selubungnya juga dapat mempengaruhi kualitas kampuh / hasil lasan.

Tanda singkatan untuk tipe selubung tersebut terdiri dari empat huruf.

Dalam garis besarnya huruf ini berarti :

A = Kadar besi (Fe) tinggi.

B = Kadar mangan (Mn) sifat basanya tinggi.

C = Kadar selulose tinggi.

R = Kadar mineral rutil tinggi.

Jenis-jenis selubung yaitu antara lain :

A = Jenis selubung asam.

R = Jenis selubung rutil (tipis &sedang).

RR = Jenis selubung rutil (tebal).

AR = Jenis selubung rutil asam (tipe campuran).

C = Jenis selubung selulosa.

R (C) = Jenis selubung rutil selulosa (sedang).

RR (C) = Jenis selubung rutil selulosa (tebal).

B = Jenis selubung basa.

B (C) = Jenis selubung basa dengan bagian tak basa.

RR (B) = Jenis selubung rutil basa (tebal).

Beberapa huruf yang berbeda menunjukkan pada kode suatu jenis campuran, dimana jenis selubung tersebut dapat mempengaruhi pencairan dari bahan tambahnya.

Dan juga mudah atau tidak mudahnya mencairnya terak las tersebut tergantung pada jenis dari selubungnya.

JENIS SELUBUNG, ARUS DAN POLARITAS 
E XXX 0 >> Elektroda las selulosa natrium tinggi (DC +).
E XXX 1 >> Elektroda las selulosa kalium tinggi (AC atau DC +).
E XXX 2 >> Elektroda las natrium titania tinggi (AC atau DC ).
E XXX 3 >> Elektroda las kalium titania tinggi (AC atau DC r).
E XXX 4 >> Elektroda las titania, serbuk besi (AC atau DC r).
E XXX 5 >> Elektroda las natrium hidrogen rendah (DC +).
E XXX 6 >> Elektroda las kalium hidrogen rendah (AC atau DC +).
E XXX 7 >> Elektroda las serbuk besi,oksida besi (AC atau DC r).
E XXX 8 >> Elektroda las serbuk besi, hidrogen rendah (AC atau DC+).

Read More

Pengujian Elektroda Dan Kodefikasi Elektroda.

Pengujian Elektroda.

Semua jenis elektroda diuji untuk dapat menentukan mutu, yakni apakah sesuai dengan semua persyaratan suatu elektroda las tersebut baik atau tidak. Adapun cara / proses pengujiannya adalah sebagai berikut :

• Uji analisis kimiawi, dimana komposisi kimia elektroda baja karbon tidak boleh melebihi limitasi-limitasi yang tertera pada tabel limit komposisi logam las.
• Uji mekanis, dimana uji mekanis tersebut meliputi uji tarik bahan yang sudah dilas secara tranversal.
• Uji tumbukan (charphy v-notch impact test).
• Uji lengkung, dimana bahan yang sudah dilas secara longitudinal terarah (longitudinal guided bend test).
• Uji las fillet, dimana setelah bahan dilas secara fillet hasil lasan diuji dari sifat ujudnya (visual check) untuk menentukan apakah las fillet bebas dari retakan, overlap, terak terperangkap (slag inclusion), porositas permukaan dan undercut yang lebih dalam dari 1/32” (0,8 mm)

Kecembungan (convex) dan panjang kakinya harus sesuai dengan yang tertera pada tabel berikut ini :

Ukuran standar dan panjang.

Ukuran standar dan panjang elektroda tercantum dalam tabel di bawah ini :

Kodefikasi Elektroda.

Tanda / kode untuk elektroda las telah dinormalisasikan menurut standart, hal Ini dimaksudkan untuk meringankan tukang las dalam memilih elektroda dan mempergunakannya. Contoh: Normalisasi elektroda menurut D I N 1913.

Read More

Toleransi ukuran dari elektroda, Kandungan Air, Bagian elektroda yang tidak berlapis pelindung. dan Perbaikan Kondisi Fisik.

Toleransi ukuran dari elektroda.

Toleransi garis tengah kawat inti (core) berkisar r 0,002 inchi atau r 0,05 mm dari ukuran standar. Toleransi kawat inti berkisar r 1/4 inchi (r 6,35 mm). Lapisan pelindung harus konsentrasi terhadap

kawat inti dengan toleransi ukuran kawat inti maks +1 dan ukuran antara kawat inti min +1 tidak melebihi 7% ukuran rata-rata untuk garis tengah 1/16” ;; 5/64” dan 3/32” (1,6 ;; 2,0 mm, dan 2,4 mm);; 5% ukuran rata-rata untuk garis tengah 1/8” dan 5/32” (3,2 mm dan 4 mm); 4% ukuran rata-rata untuk garis tengah 3/16” (4,8 mm) keatas.

Kandungan Air.

Kandungan air maksimum untuk lapisan pelindung elektroda baja karbon jenis low hydrogen (E 7016, E 7018, E 7028 dan E 7048) sebagai aslinya dari pabrik pembuat atau setelah kondisi fisiknya diperbaiki kembali tidak boleh melebihi 0,6% dari berat semula.

Bagian elektroda yang tidak berlapis pelindung.

Bagian elektroda yang tidak berlapis/bersalut yang dimaksudkan untuk nantinya dijepit oleh holder / pemegang elektroda las adalah sebagai berikut :

Untuk pengumpan (feeder) yang otomatis, bagian elektroda yang tidak bersalut untuk holder / pemegang tidak boleh kurang dari 1” (25,4 mm), dan ujung elektroda harus terbuka. Sisi salutan / lapisan pelindung pada ujung elektroda tersebut harus diserongkan untuk dapat memudahkan penggoresan / perolehan busur nyala pendahuluan. Salutan tersebut harus menyelubungi kawat inti paling sedikit ½ lingkaran kawat tersebut dari nyala busur listrik sejarak yaitu sebagai berikut :

• Untuk elektroda low hydrogen ½ garis tengah kawat atau 1/16” (1,6 mm) pilih yang terkecil
• Untuk jenis elektroda lainnya 2/3 garis tengah kawat atau 3/32” (2,4 mm) pilih yang terkecil.

Perbaikan Kondisi Fisik.

Semua jenis elektroda diuji dalam keadaan sebagaimana diterima dari pemasok, kecuali jenis low hydrogen. Untuk jenis belakangan ini bila diterima dalam keadaan kurang menyakinkan / tidak cukup terlindung dari kelembaban sewaktu penyimpanan, harus selalu dipanaskan terlebih dahulu didalam oven elektroda, sebelum dipakai untuk pengujian, yakni dipanaskan pada suhu 5000 F hingga 8000 F atau 2600 C hingga 4270 C selama kurang lebih 2 jam.

Read More

Klasifikasi elektroda, Simbol elektroda dan fungsinya

Klasifikasi elektroda.

Adapun lapisan pelindung tersebut diatas terdiri dari beberapa jenis yang disesuaikan dengan maksud dan cara perlindungannya yang tepat untuk berbagai jenis pengelasan.

Adapun jenis – jenis lapisan pelindung dimaksud adalah sebagai berikut :

1. High iron oxide.
2. High titania potasium.
3. Iron powder, titania.
4. High titania sodium.
5. Low hidrogren potassium. x High cellulose sodium.
6. High cellulose potassium.
7. Low hydrogren sodium.
8. Low hydrogren potassium.
9. Iron powder, low hydrogren.

Zat kimia lapisan pelindung dimaksudkan untuk menghasilkan gas sebanyak – banyaknya sewaktu mencair karena panas busur nyala listrik, dan setelah mendingin cairan kimia tersebut membeku / mengeras menjadi sejenis terak yang disebut slag. Gas yang dihasilkan maupun terak (slag) yang terjadi tersebut dimaksudkan untuk melindungi bahan las dari pengaruh udara luar sewaktu dalam keadaan cair dan panas membara, karena hal tersebut akan dapat bereaksi dengan zat asam menjadi oksida yang praktis tidak mempunyai kekuatan mekanis sama sekali, sehingga keberadaannya di dalam sambungan las akan memperlemah sambungan tersebut. Dimana dalam berbagai penggunaan lapisan pelindung (fluk) tersebut dapat dilihat pada tabel klasifikasi elektroda.

Simbol elektroda dan fungsinya.

Berhubung sangat banyaknya jenis-jenis elektroda yang untuk memudahkan pemilihannya / pengidentifikasiannya agar sesuai dengan bahan yang akan dilas dan cara pengelasannya, maka dibuatlah sistem simbol atau kode yang akan dapat mengidentifikasi jenis-jenis bahan lapisan pelindungnya, kekuatan mekanisnya, posisi / cara pengelasannya dan jenis arus serta polaritas listrik yang dikehendaki. Masing-masing negara industri maju menyusun simbol-simbol standar mereka masing-masing, dalam hal ini untuk keuntungan mereka sendiri, sehingga jumlah dan jenis simbol tersebut menjadi sangat banyak.

Namun demikian dengan persetujuan diantara mereka, terdapat kesamaan-kesamaan ataupun kemiripan dalam sifat mekanis maupun susunan kimianya, sehingga dapat disusun suatu daftar konversi guna alternatif pemakaian seandainya suatu pihak / pemilik menghendaki jenis elektroda buatan suatu negara tertentu. Dari masing-masing standar tersebut dijabarkan pula simbol-simbol pembuatan, selanjutnya oleh pihak–pihak pabrik membuat untuk keperluan penjualan mereka sendiri, sehingga jumlahnya makin bertambah saja, misalnya Lincoln tipe fleetweld 5P/E6010, Philips tipe C23H, dan lain-lain.

Modul ini disusun berdasarkan cara-cara dan metode yang berorientasi kepada AWS (American Welding Society), sehingga simbol-simbol yang dipakai disini berdasarkan standar AWS tersebut. Adapun daftar konversi AWS dengan Standar Indonesia dan standar-standar lainnya akan disusun dalam terbitan tersendiri.

Berikut adalah daftar simbol/kode identifikasi elektroda dan batang las berdasarkan AWS. Adapun cara pembacaan sistem identifikasi tersebut adalah sebagai berikut :

E berarti  Elektroda.

R berarti  Rod atau batang las.

B berarti  Brazing atau solder.

Cu berarti  Cuprom atau tembaga.

Si berarti  Silicon atau silisium.

Bahan las jenis hidrogen rendah (low hydrogen), seperti E 7015, E 7016, E 7018, E 7028 dan E 7048, mengandung sejumlah gas hidrogen beberapa saat setelah dilaskan. Gas hidrogen ini secara perlahan-lahan akan menghilang sebagian besar setelah 2 hingga 4 minggu pada suhu kamar, atau setelah 24 hingga 48 jam pada suhu 95q hingga 105qC. Perubahan kandungan hidrogen ini tidak akan mempengaruhi kuat batas mulur (yield strenght), kuat tarik (tensile strenght) dan kuat tumbuk (impact strenght), kecuali duktilitasnya bertambah.

Read More

Pengetahuan dalam pemilihan elektroda

Catatan :

Temperatur diatas hanya merupakan petunjuk prosedur pengkondisian secara umum dan temperatur pengeringan elektroda yang lebih rinci dapat diperoleh dari petunjuk dan spesifikasi melalui supplier elektroda.

Ikutilah petunjuk temperatur yang disarankan oleh pabrik pembuat elektroda tersebut, jika kurang kering maka lembab tidak akan hilang, dan jika terlalu kering dapat merubah sifat dan karakteistik pemakaian elektroda itu sendiri.

Buanglah semua elektroda yang tercemar udara lembab yang tinggi, dan jangan sekali-kali digunakan untuk mengelas material yang sensitif terhadap bahaya retak.

Pengetahuan dalam pemilihan elektroda merupakan suatu persyaratan mutlak yang harus dimiliki oleh setiap ahli las dan merupakan hal yang sangat dianjurkan bagi juru las yang baik dan berkualifikasi.

Dalam hal ini elektroda dibagi menjadi elektroda baja karbon, elektroda baja paduan dan elektroda bukan besi (non ferros). Namun elektroda berdasarkan fungsinya dalam kaitan dengan hubungan pengelasan sebagai elektroda listrik yang habis terpakai (consumable), dikarenakan adanya loncatan busur nyala listrik, yang diakibatkan adanya jarak yang sengaja dan dijaga ketetapan ukurannya antara elektroda tersebut dengan benda kerja. Elektroda ini ada yang langsung terpakai dan ada juga yang secara tidak langsung, misalnya pada las TIG / Gas Tungsten Arc Welding (GTAW). Elektroda langsung habis terpakai dipergunakan pada las busur listrik manual (Shielded Metal Arc Welding – SMAW), sedang pelindungnya dapat berupa gas yang berasal dari terbakarnya lapisan pelindung kimia (coating) elektroda tersebut atau berupa butir-butir / serbuk zat pelindung oksidasi seperti yang dipergunakan pada las busur rendam (Submerged Arc Welding – SAW).

Elektroda yang tidak langsung habis terpakai, biasanya terbuat dari logam tungsten yang tahan terhadap panas yang sangat tinggi. Elektroda jenis ini dipakai hanya untuk menghasilkan busur nyala listrik, yang nantinya dapat meleburkan logam induk dan logam tambah lainnya yang lazim disebut batang las (Welding rod). Dan sebagai alat pelindung oksidasi dipakai berbagai jenis gas pelindung seperti : Argon, Helium, Gas plasma dan lain–lain.

Untuk maksud penjelasan bahan tertentu, bahan tambah yang berupa elektroda atau batang las haruslah terbuat dari logam yang sama dengan bahan induk atau yang cocok / sesuai dengan logam dasar yang akan disambung. Di bawah ini dicantumkan sketsa 

penampang suatu proses pengelasan SMAW dan SAW, disini tampak fungsi dari lapisan dan butir / serbuk pelindung oksidasi yang berfungsi untuk melindungi cairan logam las maupun logam yang sedang panas sampai membara dari proses oksidasi.

Lapisan pelindung oksidasi sewaktu terbakar menjadi cair dan sekaligus menghasilkan gas yang cukup banyak sehingga dapat melindungi cairan las selama proses pengelasan berlangsung. Selanjutnya cairan zat lapisan pelindung tersebut ikut mencair dan mengalir ke dalam cairan las, yang dikarenakan adanya perbedaan berat jenis yang lebih kecil dari pada cairan logam, maka dari itu cairan lapisan pelindung tersebut mengapung diatas permukaan cairan las dan selanjutnya menutupi / melindungi alur las (weld head) yang terjadi setelah cairan logam las membeku. Cairan lapisan pelindung tersebut ikut membeku dan berubah menjadi lapisan kerak yang keras dan rapuh, lazim disebut slag / terak. Slag / terak tersebut bersifat mudah pecah apabila mendingin sehingga mempermudah pembuangannya setelah fungsi perlindunganya tidak diperlukan lagi.

Butir / serbuk pelindung oksidasi sebenarnya juga terbuat dari bahan kimia yang sama dengan lapisan pelindung (coating), yakni mencair dan mengapung diatas cairan logam dan bersama-sama membeku serta sekaligus menutupi alur las yang terjadi di bawah tumpukan butir-butir pelindung oksidasi yang tidak ikut mencair. Jadi seandainya karena suatu dan lain hal butir-butir tersebut terhembus pergi sewaktu alur las belum mendingin, maka dijamin tidak akan terjadi proses oksidasi pada logam las karena adanya lindungan lapisan terak / slag tersebut.

Read More

Elektroda Las Las busur listrik manual (SMAW)

Elektroda bersalutan adalah jenis elektroda yang dipakai pada proses las busur manual, terdiri dari kawat inti dan dilapisi selaput/ salutan atau fluksi. Adapun jenis kawat inti dan salutan tersebut dijadikan faktor pembeda antara satu dengan yang lainnya pada klasifikasi elektroda.

Adanya klasifikasi elektroda diperlukan karena keberagaman jenis bahan dan bentuk konstruksi yang digunakan dalam manufaktur , sehingga dengan demikian, klasifikasi elektroda akan memudahkan dalam pemilihan dan penggunaan elektroda tersebut.

Klasifikasi elekrtoda las busur manual ini mengacu pada American Welding Society (AWS) Specification, yakni Spesifikasi A5.1 untuk mild steel dan A5.5 untuk low-alloy steel yang secara umum penamaan atau kode serta penggunaannya

Pada las busur listrik manual (SMAW), elektroda yang digunakan adalah elektroda terbungkus, dimana terdiri dari batang kawat (inti) dan salutannya (flux). Kawat elektroda dan salutannya akan mencair didalam busur selama proses pengelasan dan membentuk rigi-rigi las / kampuh las.

Dimana salutan / fluks dari elektroda tersebut berfungsi sebagai pelindung, yang mana dapat melindungi cairan las dari pengaruh udara luar. Adapun salutan (flux) ini terdiri dari campuran bahan mineral dan zat kimia dan inilah yang menentukan karakter pengoperasian dan komposisi pada akhir pengelasan.

Jenis arus las yang dipakai adalah arus AC, DC + atau DC - , dan akan berubah sesuai dengan jenis elektroda yang dipergunakan dan ini diharapkan dapat memilih jenis elektroda secara berhati-hati sebelum dipergunakan untuk mengelas. Karena bila arus las yang dipergunakan sesuai dengan ukuran dan jenis dari elektrodanya, maka akan dapat menghasilkan lasan yang baik dan edial, dan bila arus las nya tidak sesuai, maka akan menyebabkan hasil lasan menjadi tidak memuaskan atau dapat dikatakan performasi dari elektroda menjadi jelek.

Elektroda tersebut perlu dan harus disimpan ditempat yang kering dengan temperatur ruangan kira-kira 40º C, agar tidak lembab karena adanya pengaruh kelembaban udara. Dan secepat mungkin ditutup kembali (dirapatkan) bila bungkus elektroda tersebut terbuka, dan juga seharusnya disimpan kembali didalam kabinet yang mempunyai sirkulasi udara yang temperaturnya dapat dikontrol antara 40º C sampai dengan 100º C dan juga tergantung dari jenis elektrodanya. Contoh, elektroda low hydrogen dengan temperatur 100ºC dan elektroda rutile dengan temperatur 40º C. Jadi dapat dikatakan bahwa penyimpanan, penanganan, dan perawatan elektroda tersebut adalah sangat penting artinya karena dapat menjaga agar salutan dari elektroda tetap dalam kondisi yang baik. Karena elektroda dapat menyerap embun / kelembaban udara bila penyimpanannya tidak benar, dan kelembaban ini berdampak hilangnya karakter elektroda dan kualitas endapan logam lasan. Hal ini dapat menyebabkan terjadinya porosity pada hasil lasan dan menambah lemahnya struktur lasan yang mengakibatkan retak pada saat pemakaiannya.

Masalah-masalah yang muncul akibat salutan elektroda yang terlalu lembab yaitu :

x Sulit dalam membuang terak.

x Salutan menjadi merah terbakar terutama jenis cellulosa.

x Terjadi porosity pada logam hasil lasan.

x Nyala busur menjadi tidak stabil.

x Percikan busur las berlebihan.

x Retak pada logam las atau pada daerah pengaruh panas (HAZ).

Elektroda yang lembab dapat direkondisi dan dikeringkan kembali untuk mengurangi  kelembaban  yang  berlebihan.  Tetapi  bagaimanapun juga semua jenis elektroda memerlukan sedikit kelembaban dan bila terlalu kering juga dapat merusak elektroda tersebut dan berdampak pada performasinya.

Contoh :

x Elektroda Rutile.

Untuk memperoleh hasil pengelasan yang baik elektroda rutile perlu sedikit lembab, yang mana sudah direncanakan selama proses pembuatan, bahwa elektroda ini tidak boleh terlalu kering. Bila elektroda rutile ini menjadi lembab maka keringkan kembali pada temperatur 170º C selama 30 menit.

x Elektroda Cellulosa.

Elektroda cellulosa ini perlu sedikit lebih tinggi prosentase kelembabannya untuk memperoleh performasi yang lebih baik, bila terlalu kering, tegangan busur listrik menjadi berkurang dan akan berakibat pada karakter pengoperasiannya.

x Elektroda Low Hydrogen.

Apabila elektroda low hydrogen ini lembab, maka elektroda ini harus dikeringkan kembali pada temperatur antara 250º C sampai dengan 350º C selama 2 jam. Jangan melewati batas temperatur dan waktu maksimum yang diijinkan karena dapat menyebabkan perubahan kimia dalam salutannya yang akan berakibat perubahan secara tetap pada performasi elektroda tersebut.

x Elektroda bersalut serbuk Besi (Iron powder).

Elektroda dengan bahan tambah salutan serbuk besi, bila mengalami kelembaban, maka harus dikeringkan kembali pada temperatur 250º C selama 2 (dua) jam.

Read More

Unjuk Kerja (Duty Cycle) Mesin Las SMAW

Semua tipe mesin las diklasifikasikan/ diukur berdasarkan besarnya arus yang dihasilkannya ( current output ) pada suatu besaran tegangan ( voltage ). Ukuran ini ditetapkan oleh fabrik pembuatnya sesuai dengan standar yang berlaku pada negara pembuat tersebut atau standar internasional, di mana standar tersebut menetapkan kemampuan maksimum mesin las untuk beroperasi secara aman dalam batas waktu tertentu.

Salah satu ukuran dari mesin las adalah persentase dari “duty cycle”.

Duty cycle adalah persentase penggunaan mesin las dalam periode 10 menit, di mana suatu mesin las dapat beroperasi dalam besaran arus tertentu secara efisien dan aman tanpa mengalami beban lebih ( overload ).

Sebagai contoh, jika suatu mesin las berkemampuan 300 Amper dengan duty cycle 60%, maka artinya mesin las tersebut dapat dioperasikan secara aman pada arus 300 Amper pengelasan selama 60% per 10 menit penggunaan ( 6/10 ).

Jika penggunaan mesin las tersebut dibawah 60% ( duty cycle diturunkan ), maka arus maksimum yang diizinkan akan naik. Dengan demikian, jika misalnya ‘duty cycle’ nya hanya 35% dan besar arusnya tetap 300 Amper, maka mesin las akan dapat dioperasikan pada 375 Amper. Hal tersebut berdasarkan perhitungan :

• Selisih  : 60% - 35 % = 25 %

• Peningkatan : 25/60 x 300 = 125, sehingga 60% x 125 = 75 Amper.

• Arus maksimum yang diizinkan =  75 + 300 = 375 Amper.

Label Spesifikasi

Keterangan :

1. Jenis jaringan listrik

2. jenis sumber arus las

3. Simbol perangkat las

4. Tanda untuk jenis arus

5. Jumlah phase

6. Jumlah frekuensi

7. Harga tegangan masuk (pilitan 380 Volt dan 500 Volt)

8. Arus masuk (awal)

9. Arus masuk (kerja)

Label Spesifikasi

Data untuk pengelasan

Keterangan :

1. Simbol karakterristik sumber arus

2. Simbol jenis las

3. Jumlah phase

4. Simbol jenis arus

5. Frekuensi

6. Tegangan kosong terendah dan tertinggi

7. Daerah penyetelan

8. Data arus kerja

9. Waktu Kerja Efektif

Batas arus kerja sering disebut Hand Welding Operation (HWO) adalah menunjukkan waktu kerja efektif dari mesin las pada nilai arus tertentu.

Dari label spesifikasi dapat dilihat atau dibaca sebagai berikut :

Waktu kerja efektif didasarkan atas kerja secara terus menerus selama 5 menit. Pada nilai x = 35 % ; l2 = 250 / 210 A

Maka waktu kerja efektif = 35 % . 5 menit = 1,75 menit

Pada nilai x = 60 % ; l2 = 250 / 21 A ; U2 = 30 / 29 Volt Maka waktu kerja efektif = 60 % . 5 menit = 5 menit Artinya :

Bila x = 60 % maka lama pengelasan hanya boleh selama 3 menit , 2 menit selebihnya sebagai waktu istirahat.

Bila x = 100 % maka pengelasan boleh dilakukan secara terus menerus. Tingkat efektifitas waktu kerja dapat digunakan sebagai dasar dalam pemilihan mesin las.

Read More