TUGAS 1 PADA MATA KULIAH TEKNIK KERJA MESIN DAN LAS LAS SAW (Submerged Arc Welding) DI SUSUN OLEH: KELOMPOK 1: 1. BAGAS DANUWARTA (2005011024) 2. BRIEN ABBI RAFIE (200501187) KELAS: ME - 2A JURUSAN TEKNIK MESIN POLITEKNIK NEGERI MEDAN MEDAN 2021 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Tujuan Penulisan BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Pengelasan 2.2 Jenis – jenis Pengelasan 2.2.1 SMAW (Shield Metal Arch Welding) 2.2.2 SAW (Submerged Arch Welding) 2.2.3 ESW (Electro Slag Welding) 2.2.4 SW (Stud Welding) 2.2.5 ERW (Electric Resistant Welding) 2.2.6 EBW (Electron Beam Welding) 2.2.7 GMAW (Gas Metal Arch Welding) 2.2.8 GTAW (Gas TungstenArch Welding) / TIG (Tungsten InertGas) 2.3 SAW (Submerged Arc Welding) 2.3.1 peralatan penyusun las SAW 2.3.2 Macam-macam Flux Pada Pengelasan SAW 2.3.3 Elektroda Las Saw 2.3.4 Klasifikasi Fluks & Elektroda 2.3.5 Kabel Elektroda dan Kabel Masa SAW 2.3.6 Prinsip Pengoperasian SAW 2.3.7 Hal Yang Harus Diperhatikan Saat Las SAW 2.3.8 Teknik Operasional Las Saw 2.3.9 Kelebihan Dan Kekurangan SAW 2.3.10 Cara Kerja Las Saw 2.3.11Peralatan K3 Las Saw 2.3.12 Simbol Pengelasan 2.3.13 Siklus Termal Daerah Las Submerged Arc Welding (SAW) 2.3.14 Berikut langkah-langkah melakukan proses pengelasan SAW 2.3.15 Tahap Pengujian Spesimen Terhadap Las Fcaw 2.3.16 Cacat Las Yang Terjadi Pada Las Saw 2.4 DAFTAR PUSTAKA DAN KESIMPULAN 3 3 4 4 5 5 6 7 9 9 10 11 12 12 15 17 19 22 23 24 24 24 28 29 30 33 38 41 45 46 48 2 BAB I PEMDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Pengelasan (welding) adalah salah salah satu teknik penyambungan logam dengan cara mencairkan sebagian logam induk dan logam pengisi dengan atau tanpa tekanan dandengan atau tanpa logam penambah dan menghasilkan sambungan yang kontinyuPengelasan (welding) adalah salah salah satu teknik penyambungan logam dengan caramencairkan sebagian logam induk dan logam pengisi dengan atau tanpa tekanan dan denganatau tanpa logam penambah dan menghasilkan sambungan yang continue. Pengelasan bukantujuan utama dari kontruksi, tetapi hanya merupakan sarana untuk mencapai ekonomipembuatan yang lebih baik. Karena itu rancangan las dan cara pengelasan harus betul-betulmemperhatikan dan memperlihatkan kesesuaian antara sifat-sifat lasdengan kegunaankontruksi serta kegunaan disekitarnya. Dewasa ini terdapat beberapa jenis pengelasan yang telah ditemukan dandiaplikasikan oleh orang – orang. Salah satunya adalah jenis las SAW (Submerged ArcWelding). Las jenis ini merupakan las yang digunakan untuk proses penyambungan materialyang berada di bawah laut. Submerged Arc Welding memiliki sifat dan prosedur yang harusdimengerti oleh tukang las agar hasil dari pekerjaannya dapat dikatakan baik. Prosedur las inijuga berkaitan dengan masalah keselamatan, serta pemilihan jenis electrode yang tepat untukmengelas material yang berbeda di bawah air. Dikarenakan pentingnya pemahaman mengenai dunia pengelasan, khususnyapengelasan bawah air, maka penulis berinisiatif untuk menyusun makalah yang berisikaninformasi mengenai Submerged Arc Welding. 1.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah yang melatar belakangi penulisan makalah ini adalah : 1. Apakah pengertian dari las? 2. Apakah pengertian dari las saw? 3. Apakah komponen penyusun las saw? 4. Bagaimana proses pengelsan dengan menggunakan las saw? 5. Apakah kekurangan dan kelebihan las saw? 3 6. Bagaimana perbandingan proses pengujian hasil las saw? 7.Apakah peralatan yang di gunakan sebelum las saw? 8.Apakah hal yang di perhatikan sebelum las saw? 9.Bagaimana cara kerja las saw? 10.Apakah elektroda yang di gunakan dalam las saw? 1.3 Tujuan Penulisan Adapun Tujuandari penulisan makalah ini adalah untuk melengkapi tugas mata Teknik Kerja Mesin Dan Las, serta untuk menyusun bahan bacaan kepada pembaca, kususnya mahasiswamengenai pengelasan saw. BAB II PEMBAHASAN 2.1 Pengertian Pengelasan Menurut kamus besar bahasa Indonesia(1994),"adalahpenyambunganbesidengan cara membakar. Dalam referensi-referensi teknis, terdapatbeberapa definisi dari Las, diantaranya berdasarkan defenisi dari Deutsche Industrie Normen(DIN) dalam Harsono dkk(1991:1), mendefinisikan bahwa "las adalah ikatan metalurgi padasambungan logam paduan yang dilakukan dalam keadaan lumer atau cair". Sedangkanmenurut maman suratman (2001:1) mengatakan tentang pengertian mengelas yaitu salah satucara menyambung dua bagian logam secara permanen dengan menggunakan tenaga panas.Sedangkan Sriwidartho, Las adalah suatu cara untuk menyambung benda padat dengandengan jalan mencairkannya melalui pemanasan. Dari beberapa pendapat di atas, maka dapatdisimpulkan bahwa kerja las adalah menyambung dua bagian logam atau lebih denganmenggunkanenergi panas. GAMBAR PENGELASAN : 2.2 Jenis – jenis Pengelasan 4 Terdapat beberapa jenis pengelasan yang telah digunakan oleh dunia industri untukberbagai keperluannya. Beberapa jenis pengelasan tersebut diantaranya adalah: 2.2.1 SMAW (Shield Metal Arch Welding) SMAW (Shield Metal Arch Welding) adalah las busur nyala api listrik terlindung dengan mempergunagakan busur nyala listrik sebagai sumber panas pencair logam. Jenis ini paling banyak dipakai dimana–mana untuk hampir semua keperluan pekerjaan pengelasaan. Proses pengelasan SMAW (Shield Metal Arc Welding) yang juga disebut Las Busur Listrik adalah proses pengelasan yang menggunakan panas untuk mencairkan material dasar atau logam induk dan elektroda (bahan pengisi). Panas tersebut dihasilkan oleh lompatan ion listrik yang terjadi antara katoda dan anoda (ujung elektroda dan permukaan plat yang akan dilas ).Pengertian las smaw Mesin Las SMAW Panas yang dihasilkan dari lompatan ion listrik ini besarnya dapat mencapai 4000 derajat C sampai 4500 derajat C. Sumber tegangan yang digunakan pada pengelasan SMAW ini ada dua macam yaitu AC (Arus bolak balik) dan DC (Arus searah). Proses terjadinya pengelasan ini karena adanya kontak antara ujung elektroda dan material dasar sehingga terjadi hubungan pendek, saat terjadi 5 hubungan pendek tersebut tukang las (welder) harus menarik elektroda sehingga terbentuk busur listrik yaitu lompatan ion yang menimbulkan panas. Panas akan mencairkan elektroda dan material dasar sehingga cairan elektrode dan cairan material dasar akan menyatu membentuk logam lasan (weld metal). Untuk menghasilkan busur yang baik dan konstan tukang las harus menjaga jarak ujung elektroda dan permukaan material dasar tetap sama. Adapun jarak yang paling baik adalah sama dengan 1,5 x diameter elektroda yang dipakai. skema proses pengelasan smaw Skema Proses Pengelasan SMAW Pada Mesin Las SMAW Arus DC terdapat dua Polaritas yaitu : 1. Polaritas Lurus (DCSP) 2. Polaritas Balik (DCRP) 2.2.2 SAW (Submerged Arch Welding) SAW (Submerged Arch Welding) adalah las busur terbenam atau pengelasan dengan busur nyala api listrik. Untuk mecegah oksidasi cairan metal induk dan material tambahan, dipergunakan butiran–butiran fluks / slag sehingga bususr nyala terpendam di dalam ukuran–ukuran fluks tersebut. 2.2.3 ESW (Electro Slag Welding) 6 ESW (Electro Slag Welding) adalah pengelasan busur terhenti, pengelasan sejenis SAW namun bedanya pada jenis ESW busurnya nyala mencairkan fluks, busur terhenti dan proses pencairan fluk berjalan terus dam menjadi bahan pengantar arus listrik (konduktif). Sehingga elektroda terhubungkan dengan benda yang dilas melalui konduktor tersebut. Proses ESW (Electroslag Welding) merupakan proses mesin yang digunakan terutama untuk pengelasan dalam posisi vertikal. ESW (Electro Slag Welding) adalah pengelasan busur terhenti, pengelasan sejenis SAW namun bedanya pada jenis ESW busurnya nyala mencairkan fluks, busur terhenti dan proses pencairan fluk berjalan terus dan menjadi bahan pengantar arus listrik (konduktif). Sehingga elektroda terhubungkan dengan benda yang dilas melalui konduktor tersebut. Panas yang dihasilkan dari tahanan terhadap arus listrik melalui cairan fluk / slag cukup tinggi untuk mencairkan bahan tambahan las dan bahan induk yang dilas tempraturnya mencapai 3500° F atau setara dengan 1925° C. Ini biasanya dipakai untuk memperoleh las lintasan tunggal (satu kali jalan) seperti untuk sambungan pada penampang kolom yang besar. Logam las ditimbun ke dalam alur yang dibentuk oleh tepi plat yang terpisah dan ”sepatu" (alas) yang didinginkan dengan air. Terak cair yang konduktif melindungi las serta mencairkan bahan pengisi dan tepi plat. Karena terak padat tidak konduktif, busur nyala diperlukan untuk mengawali proses dengan mencairkan terak dan memanaskan plat. Busur nyala dapat dihentikan setelah proses berjalan dengan baik. Selanjutnya, pengelasan dilakukan oleh panas yang ditimbulkan melalui tahanan terak terhadap aliran arus listrik 7 ESW adalah suatu proses las otomatis dengan laju deposit tinggi yang digunakan untuk mengelas logam dengan tebal 2 inci atau lebih secara vertikal. Pemakaiannya yaitu pada pengelasan pressure vessel, kapal, dan struktur. Ada dua jenis proses las ESW: - Metode panduan tidak terumpan (konvensional). - Metode panduan terumpan. Pada ESW konvensional, alas tembaga berpendingin air yang bisa dipindahpindah diletakkan pada sisi bagian depan dan belakang sambungan, untuk menahan logam cair tetap berada pada tempatnya sampai membeku. Proses ini dimulai dengan menyalakan busur diantara kawat elektroda dengan bottom starting tab pada cekungan yang terbentuk antara pinggiran alat yang mempunyai celah dengan sepatu tembaga. Butiran flux diletakkan pada cekungan. Busur listrik dinyalakan pada permulaan proses, dan berlangsung terus sehingga terbentuk slag konduktif. Segera setelah slag menjadi konduktif, busur padam dan slag tetap cair karena resistansi panas yang berasal dari arus yang lewat diantara elektroda dengan benda kerja. Selama proses pengelasan berlangsung, flux ditambahkan secara teratur untuk menjaga ketepatan slag yang menutupi genangan logam cair. Resistansi panas slag melelehkan filler wire dan pinggiran plat membentuk genangan logam cair, yang ditahan oleh sepatu tembaga. Selama pembekuan, sepatu secara otomatis bergerak naik kepermukaan plat. Satu atau lebih kawat dapat digunakan, tergantung pada tebal plat. Gambar 100-13 menjelaskan sebuah sistim elektro slag plat tebal yang menggunakan tiga batang kawat las dan cocok untuk mengelas pressure vessel. ESW panduan terumpan menggunakan suatu tube panduan terumpan untuk menempatkan kawat elektroda berada pada sambungan, dan sepatu tembaga berpendingin air permanen. Tube pemandu tidak bergerak tetapi terbakar habis selama pengelasan. Hal ini membuat kawah las muncul di dalam kampuh. Tube panduan terumpan menambahkan filler metal pada logam las dan juga menyediakan flux pada slag konduktif dari bagian luar coating (seperti elektroda terbungkus dengan lobang besar). Lebih dari satu tube panduan terumpan dapat dipakai untuk pengelasan logam-logam tebal. 2.2.4 SW (Stud Welding) ESW (Electro Slag Welding) adalah las baut pondasi, gunanya untuk 8 menyambung bagian satu konstruksi baja dengan bagian yang terdapat di dalam beton (baut angker) atau “Shear Connector’’. Las Busur Tembak / studwelding (SW) merupakan proses pengelasan di mana sebuah pengunci logam (stud las) disambung dengan sebuah benda kerja. Logam pengunci/material yang akan dilas ditembakan dengan tekanan tertentu pada logam induk yang sebelumnya dipanaskan dengan busur listrik. Logam yang akan disambung / pengunci dipasang menggunakan pistol stud. Ketika operator mengaktifkan pemicu pistol stud, pengunci (elektroda) yang akan dilas pada benda kerja menembak pada bahan induk. Proses ini terjadi tanpa logam pengisi (filler material). Waktu yang dibutuhkan untuk pengelasan tembak (studwelding) biasanya satu detik atau kurang. 2.2.5 ERW (Electric Resistant Welding) ERW (Electric Resistant Welding) adalah las tahanan listrik yaitu dengan tahanan yang besar panas yang dihasilkan oleh aliran listrik menjadi semakin tinggi sehingga mencairkan logam yang akan dilas. Contohnya adalah pada pembuatan pipa ERW, pengelasan plat–plat dinding pesawat, atau pada pagar kawat. 2.2.6 EBW (Electron Beam Welding) 9 Pengelasan hambatan listrik ( ERW ) adalah proses pengelasan di mana bagian logam yang bersentuhan secara permanen bergabung dengan memanaskannya dengan arus listrik, melelehkan logam pada sambungan. [1] Pengelasan hambatan listrik banyak digunakan, misalnya, dalam pembuatan pipa baja dan dalam perakitan bodi untuk mobil. [2]Arus listrik dapat disuplai ke elektroda yang juga menerapkan tekanan penjepit, atau dapat diinduksi oleh medan magnet eksternal. Proses pengelasan hambatan listrik dapat diklasifikasikan lebih lanjut oleh geometri lasan dan metode penerapan tekanan pada sambungan: pengelasan titik, pengelasan jahitan, pengelasan kilat, pengelasan proyeksi, misalnya. Beberapa faktor yang mempengaruhi panas atau temperatur pengelasan adalah proporsi benda kerja, lapisan logam atau kurangnya lapisan, bahan elektroda, geometri elektroda, gaya tekan elektroda, arus listrik dan lama waktu pengelasan. Kumpulan kecil logam cair terbentuk pada titik hambatan listrik (permukaan penghubung atau "faying") sebagai arus listrik (100–100.000 A) dilewatkan melalui logam. Secara umum, metode pengelasan resistansi efisien dan menyebabkan sedikit polusi, tetapi aplikasinya terbatas pada bahan yang relatif tipis. 2.2.7 GMAW (Gas Metal Arch Welding) GMAW (Gas Metal Arch Welding) terdiri dari ; MIG (Metal Active Gas) dan MAG(Metal Inert Gas) adalah pengelasan dengan gas nyala yang 10 dihasilkan berasal dari busur nyala listrik, yang dipakai sebagai pencair metal yang di–las dan metal penambah. Sebagai pelindung oksidasi dipakai gas pelindung yang berupa gas kekal (inert) atau CO2. Proses Pegelasan GMAW Dasar dari proses pengelasan jenis ini adalah proses pencairan logam. Proses tersebut akan terjadi dari adanya busur las yang terbentuk antara kawat las dan benda kerja. Pada saat kawat las diarahkan ke benda kerja, akan terjadi busur las yang menghasilkan panas dan kemudian akan mencairkan logam kawat las dan logam benda kerja sehingga mencair bersama dan akan membentuk sambungan permanen, dalam posisi tersebut gas pelindung yang berupa gas dapat melindungi las dari udara luar sehingga bisa membentuk suatu sambungan yang permanen. Arus yang digunakan pada proses pengelasan GMAW adalah arus searah (DC) dan posisi elektroda kutub positif atau disebut dengan polaritas terbalik agar transfer logam bisa sempurna. 2.2.8 GTAW (Gas Tungsten Arch Welding) atau TIG (Tungsten Inert Gas) GTAW (Gas Tungsten Arch Welding) atau TIG (Tungsten Inert Gas) adalah pengelasan dengan memakai busur nyala dengan tungsten/elektroda yang terbuat dari wolfram, sedangkan bahan penambahnyyadigunakan bahan yang 11 sama atau sejenis dengan material induknya. Untuk mencegah oksidasi, dipakai gas kekal (inert) 99 % Argon (Ar) murni. Las GTAW ini juga disebut dengan Las TIG yang mempunyai kepanjangan Tungsten Inert Gas, perbedaan ini hanya penyebutannya saja. Kalau GTAW itu lebih sering untuk istilah Amerika sedangkan TIG adalah untuk daerah Eropa. Fungsi Las GTAW ini biasanya digunakan untuk melakukan pengelasan Aluminium atau stainless steel yang memang banyak membutuhkan perlakuan khusus. Untuk mengetahui secara detail tentang LAS GTAW berikut ini detailnya. 2.3 SAW (Submerged Arc Welding) Pengertian Las SAW, merupakan salah satu jenis pengelasan busur listrik dimana prosespengelasan ini adalah memanaskan dan mencairkan benda kerja dan logam pengisi atauelektroda oleh busur listrik yang ada diantara logam induk dan elektroda (logam pengisi).Pengelasan SAW ini menggunakan fluks yang bentuknya seperti pasir untuk melindungilogam pengisi yang mencair saat proses pengelasan agar tidak terkontaminasi dari udara luar sehingga menghasilkan las - lasan yang baik. LAS SAW: GAMBAR MESIN 12 . Mesin SAW (Submerged Arc Welding) ➢ Spesifikasi Mesin SAW o Merek : ESAB Gambar 3.5 Mesin SAW ➢ Spesifikasi Filler SAW o Jenis : EH12K o Merek : ESAB o Tipe : OK Autrod 12.32 o Diameter : 3,2 mm 13 Gambar 3.6 Filler Metal SAW Proses pengelasan SAW ini tidak memerlukan tekanan. Logam pengisi (fillermetal) dan flux akan dipasok secara mekanis terus menerus ke dalam busur lsitrik yangterbentuk diantara ujung filler elektroda dan metal induk yang ditimbun oleh flux selamaproses pengelasan berlangsung. GAMBAR SKEMA PENGELASAN SAW : 14 GAMBAR BAGIAN-BAGIAN SAW: 2.3.1 peralatan penyusun las SAW Voltage and current control. Voltage and current control atau trafo las berfungsi sebagai pengatur arus dan tegangan output yang dibutuhkan untuk pengelasan busur listrik. Selain itu juga terdapat banyak pengaturan lain pada trafo las untuk SAW ini. Contohnya adalah laju pengelasan dan tingkat pengumpanan flux. Pada umumnya trafo las sudah dilengkapi dengan roda untuk berjalan pada jalur tertentu yang sudah di setting. Pada trafo las jenis stationary tidak dilengkapi dengan roda karena pada pengelasan ini yang bergerak adalah materialnya bukan mesinnya. Trafo las bisa mengakomodasi keperluan kelistrikan untuk pengelasan busur listrik hingga 2 umpanan kawat sekaligus. Tetapi pemakaian 2 trafo las untuk 2 umpanan kawat sekaligus juga merupakan metode yang banyak diterapkan di lapangan. Karena pekerjaan pengelasan SAW biasanya digunakan untuk sambungan panjang dan bisa berdurasi lebih dari 10 menit pada sekali jalan. Maka mesin las SAW diharuskan memiliki duty cycle 100% pada arus listrik yang digunakan, untuk menjaga stabilitas performa mesin selama proses pengelasan. 15 Electrode wire reel. Electrode wire reel adalah bagian yang berbentuk gulungan yang berguna untuk menampung gulungan filler metal dan mengarahkan kawat tersebut kearah pengumpan untuk diumpankan. Gulungan kawat tersebut biasanya dijual dalam satuan dengan berat 7 kilogram. Flux hopper Flux hopper adalah komponen mesin SAW yang berfungsi sebagai penampung pasir flux serta mengumpankannya ke dalam kawah las. Untuk mengatur tingkat pengumpanan pasir flux kedalam kawah terdapat sebuah katup yang dapat di atur secara manual oleh welding operator. Gaya gravitasi akan bekerja dan membuat pasir flux pada penampungan turun untuk merendam busur listrik secara terus menerus. Pada model yang lebih baru pengaturan bukaan katup dapat diatur pada mesin las. Unfused flux recovery tube. Unfused flux recovery tube adalah bagian yang berfungsi untuk mengumpulkan bagian flux yang tidak mencair menjadi slag. Karena sebagian besar dari pasir flux tidak tersentuh busur listrik sehingga tidak mencair, maka pasir flux ini masih memiliki bisa digunakan kembali sehingga harus dikumpulkan. Mekanisme kerja komponen ini mirip seperti vacuum cleaner. Selang yang digunakan untuk menyedot pasir – pasir flux diletakkan pada bagian belakang rangkaian dan sedikit jauh dari pengumpan kawat dan flux untuk mencegah gangguan pada saat proses las berjalan. Electrode wire reel. Electrode wire reel adalah gulungan kawat las yang memiliki diameter kawat diantara 1.6 mm hingga 6 mm. Kawat las ini juga tersedia versi puntir nya yang berfungsi untuk meniru gerakan ayunan pada proses las manual. Elemen untuk penambahan alloy juga ditambahkan pada kawat las ini untuk mengendalikan komposisi kimia dari logam las. Selain itu kawat las SAW juga dilapisi dengan tembaga untuk meningkatkan konduktivitas dan memudahkan proses penyalaan busur. Selain komponen – komponen yang telah disebutkan di atas, terdapat komponen lain seperti contact tube dll. Yang memiliki fungsi yang sama seperti pada proses las yang lain. 16 Klem Masa Klem masa berguna untuk menghubungkan kabel masa pada mesin las dan dijepitkan ke logam yang hendak dilas. Keberadaan klem masa sangat dibutuhkan selama proses pengelasan berlangsung, karena jika pemasangannya longgar membuat nyala busur listrik tidak stabil. GAMBAR BAGIAN BAGIAN HASIL PENGELASAN Filler yang digunakan pada pengelasan SAW adalah filler yang tersedia di kedua kawat standar dan beberapa bentuk khusus. Kawat tersebut dalam ukuran dari 1,6mm sampai 6 mm. Kawat bengkok digunakan untuk memberikan busur beberapa gerakan berosilasi kawat memasuki las, Ukuran filler dapat dilihat pada Tabel 6.1. Jalur elektroda digunakan untuk aplikasi permukaan. Strip yang tersedia sampai dengan lebar 76 mm dan di beberapa ketebalan. 2.3.2 Macam-macam Flux Pada Pengelasan SAW Hasil komposisi las dari kontribusi dari logam dasar meleleh dan elektroda, dimodifikasi oleh reaksi kimia dengan fluks, dan paduan ditambahkan melalui fluks.Fluks diklasifikasikan menurut sifat mekanik logam las disimpan. Sama fluks 17 kimia terdiri dapat memiliki banyak klasifikasi yang berbeda, tergantung pada klasifikasielektroda digunakan dengan dan kondisi perlakuan panas yang diberikan lasan untukpengujian. Karena fluks dan kawat filler secara independen ditiadakan dalam proses ini, maka mungkin terjadi fleksibilitas yang besar dalam memperoleh properti weld. Adanya kotoran, minyak atau uap air dapat mencemari fluks, mengakibatkan retak. Beberapa fluks memerlukan wadah penyimpanan dipanaskan dan gerbong untukmemastikan bahwa fluks kering saat digunakan. Fluks meleleh masih bisa didaur ulang ➢ Spesifikasi Flux SAW o Jenis : F7A5 o Merek : ESAB o Tipe : OK Flux 10.71 o Bentuk : Pas Jenis Fluks Fluks dikelompokkan menjadi tiga jenis menurut metode mereka pembuatan: menyatu, terikat, dan mekanis campuran. Fluks menyatu adalah campuran yang telah dipanaskan sampai mereka mencair ke dalam gelas metalik yang solid. Mereka kemudian didinginkan dan digilingmenjadi berbagai ukuran butiran yang diinginkan. Fluks menyatu tidak dapat paduankarena mereka adalah bentuk kaca dan semua komponen dalam gelas yang 18 pada dasarnyaoksida. Mereka tidak akan larut logam tanpa bereaksi dengan mereka, sehinggamengurangi efektivitas mereka sebagai bahan paduan. Fluks berikat adalah campuran dari partikel halus dari agen peremaja, deoxidizers, elemen paduan, senyawa logam, dan bahan pengikat yang cocok yang memegang campuran bersama-sama di kecil, butiran keras. Setiap granul terdiri darisemua bahan dalam proporsi yang benar. Fluks mekanis campuran adalah campuran dari menyatu dan terikat fluks Untuk mencegah kontaminasi dari las oleh hidrogen, fluks harus tetap kering dan bebasdari minyak atau hidrokarbon lainnya. Jika fluks menjadi lembab, harus di oven. Tingkatberlebihan hidrogen di beberapa baja dapat menyebabkan porositas. Dalam bajahardenable, bahkan sejumlah kecil hidrogen dapat menyebabkan retak underbead.Komersial pengering tersedia adalah metode terbaik fluks pengeringan. Fluks tidak kering dengan menggunakan api langsung. Ini mungkin sekering fluks bersama-sama; dan, pada saat yang sama, api menghasilkan air yang mungkinmengembun di fluks 2.3.3 ELEKTRODA LAS SAW Elektroda yang digunakan memiliki flux dan berbentuk roll seperti gulungan kabel. Elektroda dalam bentuk kawat diumpankan ke kampuh las benda kerja secara terus menerus dan ditutup dengan flux dalam bentuk serbuk halus. Busur listrik tercipta diantara elektroda dan benda kerja namun tidak terlihat karena elektroda tertutup oleh flux. Standar penggunaan elektrodapun bervasiasi sesuai kebutuhan. Biasanya standar yang digunakan yaitu JIS (Japan Industrial Standars) yang sering dipakai di negara jepang atau ASTM (American Society for Testing and Materials) yang didasarkan pada standar las amerika yaitu AWS (American Welding Society). Berikut Komposisi untuk elektrode SAW : 19 15 Tabel 2.1 Komposisi Kimia Elektroda Pengelasan SAW (Sumber: AWS A5.17, 2007) Pada tabel diatas merupakan komposisi kimia dari setiap elektroda pengelasan SAW. Elektroda dibagi 3 kategori yaitu low, medium dan high manganese. 1. Kelompok Mn rendah : kelompok ini mengandung Mn antara 0,25 sampai 0,6% dan biasanya digunakan bersama-sama degan fluks jenis ikatan. 2. Kelompok Mn sedang : Kandugan Mn dalam kawat las ini berkisar antara 1 sampai 1,25% dan biasanya digunakan degan fluks jenis leburan. 3. Kelompok Mn tinggi : Kawat las ini mengandung Mn 1,3 sampai 2,2% dan pengunaanya digabung degan fluks jenis leburan. Kawat ini bisa dipakai dalam berbagai pengunaan misal las lapis tunggal las lapis banyak, las tumpul dan las sudut. Tabel 2.2 Diameter Kawat dan Arus Pengelasan SAW 20 (Sumber : Teknologi Pengelasasn Logam) Komposisi kimia dari kawat kelompok Mn rendah dan Mn tinggi yang terdapat dipasaran dapat di lihat pada tabel 2.2. Kawat tersebut biasanya dibuat degan garis tengah 2,4 ; 3,2; 4,0 ; 4,8 ; 5,6 ; 6,4 dan 8,0 mm. Berikut contoh penjelasan jenis elektroda. EH12K Keterangan : E : Elektroda pengelasan SAW H : High Manganese (Magnesium tinggi) 12 : 0,12% Carbon K : Silicon-killed Penjelasan untuk penulisan klasifikasi elektroda yang dibuat AWS dimana terdiri dari 4 digit angka setelah huruf pertama yaitu E yang menunjukan bahwa itu elektrode pengelasan SAW. Untuk huruf selanjutnya biasanya terdiri huruf L (low), M (medium), H (High) yang menyatakan kisaran magnesium. Digit selanjutnya biasanya terdiri dari satu atau dua angka yang menyetakan kadar dari karbon. Untuk digit terakhir terkadang ada juga terkadang tidak ada yaitu huruf K yang menyatakan silicon-killed, deoxidized steel. 21 F7A5 Keterangan : F = Flux pengelasan SAW 7 = 70000 psi (tensile strength) A = As-Welded 5 = -50°F atau -46°C (impact strength test) Adapun klafikasi dari flux SAW itu sendiri. Huruf pertama yaitu F yang menyatakan Flux untuk SAW. Digit selanjutnya yaitu berupa angka yang menyatakan kekuatan Tarik (tensile strength) biasanya dinyatakan 10000 psi. misal angka 7 yang berarti kekuatan tarik sebesar 70000 psi. untuk digit selanjutnya biasanya huruf “A “atau “P” dimana huruf “A” menyatakan “As-welded condition” sedangkan huruf “P” menyatakan “Postweld heat treatment”. Digit terakhir biasanya tercantum angka atau huruf. Jika angka yang tercantum menyatakan suhu terendah untuk uji kekuatan takik (impact test) yang dinyatakan -10°F contoh angka yang tertera adalah “5” yang berarti -50°F atau (-46°C). 2.3.4 Klasifikasi Fluks & Elektroda klasifikasi elektroda diawali dengan huruf E, menunjuk sebuah elektroda. Huruf berikutnya L (low), M (medium), atau H (tinggi) mengacu pada berbagai mangan. Berikutnya satu atau dua digit menunjukkan titik karbon normal kawat. Satu titik karbon sama dengan 0,01% karbon. Huruf terakhir adalah K dan mungkin atau tidak dapat digunakan. Bila digunakan, artinya elektroda diambil dari baja silikon. 22 Klasifikasi fluks dasar diawali dengan huruf F, yang menunjuk sebagai fluks. Ini diikuti dengan satu angka, yang mewakili 10.000 psi (69 MPa) kekuatan minimum tariklasan. Digit yang diikuti oleh huruf A atau P. A berarti lasan diuji dan diklasifikasikan dalam "kondisi as-dilas." P berarti lasan diuji dan diklasifikasikan setelah jumlah yangditentukan dari perlakuan panas pasca-lasan. Item berikutnya dalam klasifikasi adalah satu digit atau huruf K. digit yang menunjukkan suhu terendah, di -10oF (-23oC) unit, bahwa logam las akan memenuhi ataumelampaui diperlukan 20 kaki-pound (27 J) dampak uji kekuatan. Huruf K menunjukkan bahwa tidak ada tes kekuatan impak diperlukan. 2.3.5 Kabel Elektroda dan Kabel Masa SAW Kedua kabel ini berfungsi untuk menyalurkan aliran listrik yang berasal dari mesin las menuju logam pengelasan, begitupun sebaliknya. Diameter penampang kabel masa dan kabel elektroda berdiameter cukup besar, sehingga bisa mengalirkan listrik berkapasitas besar. Jika kabel elektroda dan kabel masa yang digunakan terlalu kecil (tidak memenuhi standar), maka bisa menimbulkan panas lantaran tidak adanya keseimbangan antara muatan listrik dan luas penampang kabel. Ini berpotensi merusak dan isolasi kabel sekaligus membuatnya meleleh akibat panas 23 2.3.6Prinsip Pengoperasian SAW Prinsip pengoperasiannya dengan memasukkan ujung dari solid filler metal yang dipasok secara mekanis pada gundukan fluks pada daerah yang akan dilas.Penambahan fluxberlangsung terus menerus di depan dan di sekitar ujung pasokan filler metal. Panas yangtimbul mengembangkan sebagian fluks dan mencairkan ujung elektroda bahan pengisi danpermukaan metal induk berdekatan, hingga menghasilkan welding pool (kawah lasan) yangberada di bawah flux yang mencair. Dalam kawah lasan yang mencair terjadi arus kisar 2.3.7 HAL YANG HARUS MELAKUKAN LAS SAW DIPERHATIKAN SEBELUM (TURBULENSI) dan dengan pengaruh gravity, gelembung udara yang terbentuk tergusur ke arah permukaan dan fluks yang mencair mengapung ke atas kawah las yang mencair. Flux yangmencair dan akan membeku secara sempurna melindungi metal las dari udara luar. Terdapat lima faktor yang harus diperhatikan sebelum pengelasan SAW, diantaranya : 1.Komposisi kimia dan properti mekanikal lasan yang diharapkan 2.Ketebalan material yang akan dilas 3.Cara pengelasan 4.Posisi pengelasan yang dibuat 5.Frekuensi atau volume pengelasan yang diinginkan 2.3.8 TEKNIK OPERASIONAL PENGELASAN SAW Metode operasional pengelasan SAW Terdapat dua macam metode operasional pengelasan SAW, yaitu Otomatis (WeldTravel SAW) dan Konvensional (Handheld SAW). 24 Otomatis (Weld Travel SAW) Pada metode ini, pengelasan dilakukan dengan bantuan sebuah motor yang menggerakkan ujung torch secara horizontal (traveling) dengan jarak dan kecepatan tertentu. Selain itu terdapat pula aplikasi dari metode ini yang menggunakan roller untuk menggerakkan workpiece berbentuk tabung untuk bergerak memutar ketika proses pengelasan. Pada metode ini menggunakan sistem computer control automation untuk menyesuaikan kebutuhan pengelasan. Konvensional (Hand-held SAW) Sesuai namanya, metode ini dilakukan dengan tenaga manual dari welder. Metode ini dilakukan untuk menjangkau posisi – posisi sulit dan sempit yang tidak memungkinkan penggunaan mesin pengelasan SAW biasa. Metode Single Wire Metode ini adalah metode SAW yang paling banyak digunakan. Sumber daya yang digunakan adalah DC, dengan menggunakan elektroda yang digunakan Berikut merupakan gambar wiring penjelasan tentang metode single wire pada pengelasan saw: Metode Twin Wire o Pada metode ini menggunakan dua kawat terhubung pada power source yang sama (DC). 25 o Memiliki tingkat deposisi 30% lebih tinggi. o Dapat digunakan pada arus dan kecepatan yang lebih tinggi. Kecepatan pengelasan yang sangat tinggi dapat dicapai dalam filler pengelasan. Berikut merupakan gambar wiring penjelasan tentang metode Twin wire pada pengelasan saw: Tandem o Dua kawat sub-busur yang sama masing - masing terhubung ke power source tersendiri. o Dapat menggunakan power source DC maupun AC. o Tingkat deposisi sekitar dua kali lipat dari satu kawat las. Tandem Twin o Proses tandem-twin melibatkan dua kawat ganda yang ditempatkan secara bersamaan. o Dapat menggunakan power source DC maupun AC. o Tingkat deposisi hingga 38 kg/jam dapat dicapai. 26 Multi Wire o Sampai dengan 6 kawat dapat digunakan secara bersama - sama, dengan power source tersendiri. o Kawat untuk power source biasanya DC + polaritas dengan kabel pada akhiran menjadi AC. o Kecepatan hingga 2,5 m/min, sehingga memiliki tingkat deposisi maksimum 90 kg /jam. Perlindungan Proses Pengelasan o Timbunan flux yang belum dan sedang mencair o Gas yang dihasilkan pada proses pengelasan o Terak/slag yang dihasilkan 27 2.3.9 Kelebihan Dan Kekurangan SAW Setelah mengetahui mengenai peralatannya anda juga perlu mengetahui apa itu kelebihan dan kekurangan dari proses las SAW. Kelebihan Proses pengelasan SAW bisa digunakan untuk menyambung material stainless steel, carbon steel, low alloy steel dan sejumlah paduan nikel tinggi. Dalam praktek yang lebih luas, las SAW dimanfaatkan untuk menciptakan lapisan anti karat menggunakan elektroda yang berbentuk lembaran (lebar 60 mm dan tebal 0,5 mm). Secara umum, pengelasan Submerged Arc Welding digunakan pada fabrikasi bejana berdiameter besar, tangki, baja berbentuk struktur (seperti i-beam dilas), menyambung pipa dan komponen mesin-mesin besar. Las SMAW bisa digunakan untuk pelat dengan ketebalan lebih dari 25 mm. Las SAW mendukung penggunaan elektroda berganda dan arus lebih tinggi, sehingga kecepatan pengisian bisa 10x lebih cepat dibandingkan metode SMAW. Karakteristik penetrasinya membuat kampuh las bisa diubah menjadi lebih sempit, sehingga mengurangi jumlah lapisan yang dibutuhkan dan mempercepat waktu pengelasan. Karena SAW tergolong sebagai pengelasan busur terbuka, sehingga tidak menciptakan radiasi tinggi dan membuat juru las merasa lebih nyaman. Ia juga tergolong las rendah hydrogen, namun tetap saja kandungan hydrogen didalamnya tergantung jenis flux yang digunakan dan tingkat kekeringan. Kekurangan Pengelasan SAW biasa menghasilkan tampilan bead yang halus, sehingga membuat inspeksi visualnya rentan mengalami cacat las. Baik itu disebabkan oleh kesalahan fungsi peralatan atau kesalahan operator. Untuk bisa melakukan pengelasan pada posisi datar, membutuhkan persiapan khusus dengan waktu pemasangan dan penangan lebih banyak. Pengelasan SAW tidak cocok untuk menyambung tool steel, baja karbon tinggi, dan mayoritas logam non ferro. 28 Dalam proses SAW, gravitasi dibutuhkan untuk menyediakan butir-butir flux. Oleh sebab itu, benda kerja yang hendak dilas perlu diorientasikan secara horizontal. Ini juga menuntut pengelasan SAW harus memakai plat yang diletakkan di bagian bawah sambungan sampai proses las selesai. Metode pengelasan SAW kurang cocok untuk pekerjaan kecil, karena membutuhkan waktu pemasangan lebih lama daripada SMAW dan GMAW. Panas masukan harus diatur standar, jangan sampai panas masukannya lebih besar. Karena bisa memicu terbentuknya butiran-butiran kasar pada daerah HAZ. Sejumlah aplikasi tidak diperbolehkan sampai muncul butiran kasar tersebut. Untuk mengelas material yang memiliki lapisan berjumlah banyak, maka dibutuhkan kombinasi flux/kawat yang tepat demi mencegah pembentukan unsur Si dan Mn. Kedua unsur ini menyebabkan retak pada sour service, menaikkan kekerasan dan menurunkan ketangguhan. 2.3.10CARA KERJA LAS SAW : Untuk cara kerjanya sendiri las SAW sudah dibahas sedikit di atas jika proses atau kerjanya hampir mirip dengan pengelasan FCAW dan GMAW. Dimana pengelasan SAW tergolong otomatis atau bisa dikayakan prosesnya akan sepenuhnya di jalankan oleh mesin.Nantinya kendali dari mesin las Submerged Arc Welding ada pada parameter – prameter. Dimana parameter utama proses pengelasan itu sendiri seperti arus listrik, tegangan istrik, dan laju pengelasan. Setelah tombol running dihidupkan nantinya proses pengelasan akan secara otomatis dimulai sesuai dengan parameter yang telah ditentukan. Maka akan otomatis berjalan lurus mengikuti rel yang telah diatur letak ataupun arahnya. Pengelasan busur terendam SAW nantinya mengandalkan pengumpanan otomatis sebagai fungsi utamanya. Nantinya pengumpanan otomatis akan berjalan secara terus menerus tidak hanya untuk filler metal saja, namun juga berlaku pada flux. Pada sistem pengumpanan kawat las memiliki kemiripan dengan mesin las GMAW. Sedangkan pengumpan flux nantinya akan memiliki prinsip kerja lebih sederhana yaitu denganmenggunakan gaya gravitasi. Saat saklar running berada pada kondisi on atau menyala, maka mesin akan bergerak sesuai dengan arah relnya.Nantinya kawat las akan diumpankan secara terus menerus ke arah jalur las bersamaan dengan 29 flux. Untuk fluk yang digunakan pada preoses pengelasan SAW sendiri ialah flux khusus yang memiliki bentuk mirip dengan butiran pasir. 2.3.11 PERALATAN K3 LAS SAW : 1. Pakaian Kerja Las atau Apron. Pakaian kerja las adalah pakaian yang dapat melindungi seluruh bagian tubuh dari panas dan percikan las. Selain itu terdapat Apron sebagai tambahan, apron dada dan apron lengan ini terbuat dari bahan kulit. Karena jika dari kain biasa maka pakaian akan lubang , hal ini disebabkan tingginya temperatur percikan las. 2. Sarung Tangan Las atau welding gloves. 30 Welding gloves atau sarung tangan las adalah sarung tangan yang memang khusus dibuat untuk proses pekerjaan las, bahan sarung tangan las terbuat dari kulit atau bahan sejenis asbes dengan kelenturan yang baik. Welding gloves berfungsi untuk melindungi kedua tangan dari percikan las atau spater dan panas material yang dihasilkan dari proses pengelasan. 3. Sepatu las atau safety shoes. Sepatu las adalah sepatu yang terbuat dari kulit dan bagian depan sepatu terdapat sebuah plat baja yang berfungsi untuk melindungi kaki dari kejatuhan bendan yang berat dan benda yang tajam. Selain itu karena bersifat isolator, sepatu ini juga melindungi dari bahaya sengatan listrik. 4. Helm Las atau Topeng las. 31 Helm las adalah alat yang mempunyai fungsi melindungi bagian wajah dari percikan las, panas pengelasan dan sinar las ke bagian mata. Topeng las ini terbuat dari bahan plastik yang tahan panas, selain itu terdapat tiga kaca (bening, hitam, bening) yang berfungsi untuk melindungi mata dari bahaya sinar tampak dan ultraviolet saat melakukan pekerjaan pengelasan. Kaca las listrik mempunyai pengkodean nomor, yaitu nomor 6, 7, 8 , 10, 11, 12 dan 14. Semakin besar ukurannya maka densitas atau kegelapan kaca tersebut juga semakin tinggi. Jadi Anda dapat menyesuaikan yang cocok dengan kondisi mata Anda. Selain itu juga ukuran ampere yang digunakan, karena ampere yang besar akan menimbulkan cahaya yang lebih terang. 5. Masker Las. Masker berfungsi sebagai alat perlindung pernafasan dari bahaya asap las, karena asap las berbeda dengan asap biasa. Asap las ini merupakan hasil pembakaran dari bahan kimia untuk perlindungan lasan dan juga pembakaran atau pelelehan dari material lasan. Oleh karena itu asap las ini hampir seperti serbuk bersih dan sangat membahayakan alat pernafasan kita. Alat Pelindung Diri K3 atau keselamatan kerja dalam pengelasan di atas tidak akan berfungsi dengan baik jika kita tidak mematuhi prosedur pengelasan yang biasanya 32 sudah tersedia di setiap bengkel atau tempat kita bekerja. Oleh karena itu mari kita budayakan etos kerja yang baik dan sesuai dengan prosedur kerja 2.3.12 SIMBOL PENGELASAN Simbol Pengelasan adalah sebuah symbol grafis pengelasan yang berfungsi untuk memberikan informasi pengelasan secara lengkap dari seorang welding enginer ke welder atau juru las yang dituangkan dalam bentuk gambar. Dalam welding symbol terdapat beberapa unit elemen yang diperlukan untuk memberikan instruksi pengelasan. Simbol pengelasan ini dalam pembuatannya mengacu pada dua standard yaitu AWS A2.4 dan BSEN 22553. Dua standar tersebut mempunyai kriteria dan elemen yang berbeda beda, sehingga dalam pembuatan dan pengaplikasiannya di lapangan kita harus berhati hati agar bentuk sambungan dan pengelasannya sesuai dengan yang diinginkan oleh enginernya. Jika Anda ingin mendalami tentang ilmu pengelasan, terutama symbol las. Berikut admin pengelasan.net akan berbagi dengan Anda, yang admin jelaskan disini adalah simbol las berdasarkan AWS (American Welding Society). Elemen pada Simbol Las: 33 Garis Riferensi (Reference Line). Panah (Arrow). Basic Weld Symbols. Dimensi dan data lainnya (Dimensions and other data). Supplementary Symbols. Finish Symbol. Tail. Specification, Process and other refenrensi. 1. Reference Line. Garis referensi adalah garis horizontal yang berfungsi sebagai tempat atau lokasi symbol dasar pengelasan, seperti dimensi pengelasan, jenis kampuh, jenis pengelasan dan simbol lainnya. Garis ini selalu dalam keadaan horizontal, meskipun panahnya berubah arahnya 2. Panah (Arrow). Panah ini berfungsi sebagai penunjuk titik atau lokasi yang akan dilakukan pengelasan, arah panah ini bisa berubah ubah ke atas atau kebawah menyesuaiakan dengan daerah yang akan dilakukan pengelasan dan wajib ada dalam pembuatan simbol pengelasan. 3. Basic Weld Symbols. Basic Weld SymbolsDasar simbol pengelasan ini berupa simbol yang melambangkan jenis pengelasan yang diminta. Biasanya berupa simbol pengelasan fillet, plug, spot, seam, pengelasan pada permukaan atau pengelasan bagian belakang root (back), jenis sambungan las lainnya. 4. Dimension. 34 Dalam simbol pengelasan terkadang diberikan ukuran, hal ini bertujuan agar ukuran hasil lasan dan persiapan sambungannya sesuai dengan desain yang diinginkan. Dimensi dalam simbol las ini biasanya terdiri dari tinggi capping, panjang leg length, panjang throat. Sedangkan untuk dimensi pada sambungan biasanya meliputi root gap, root face, sudut bevel atau sudut kampuh. 5. Supplementary Symbols. Supplementary SymbolsSebuah simbol tambahan yang tidak wajib disertakan atau hanya dimasukkan jika diperlukan. Untuk beberapa yang termasuk dalam supplementary symbols adalah Weld All Around atau dilas keliling, kemudian simbol finishing atau contour dari weld face seperti kontur las harus rata, cembung atau cekung. 6. Finish Symbol. Fungsinya untuk memberikan perintah pekerjaan yang harus dilakukan setelah proses pengelasan selesai, seperti proses penggerindaan atau melakukan gouging pada bagian permukaan las. 7. Tail atau Ekor Simbol Las. 35 Merupakan bagian ekor simbol las, pada bagian ini Anda dapat menambahkan perintah spesifikasi, proses pengelasan, prosedur yang digunakan dan perintah tambahan lainnya. Sehingga simbol las itu berfungsi untuk semua jenis pengelasan, tinggal menambahkan jenis proses las seperti SMAW, GMAW, GTAW, SAW, FCAW atau yang lainnya ke ekor simbol. Istilah Other Side dan Arrow Side dalam Simbol Las: Other Side. Other Side adalah istilah yang digunakan untuk peletakan simbol pengelasan yang berada di atas garis referensi, untuk aplikasi saat mengelasnya daerah yang dilas berada di bagian/sisi sebaliknya. Arrow Side. Arrow Side yang digunakan untuk peletakan simbol pengelasan yang berada di bawah garis referensi. Untuk aplikasi pengelasannya atau letak pengelasan berada di daerah yang ditunjuk oleh panah. Gambar Simbol Las Bevel dan Butt Joint. 36 Jika terdapat simbol las di atas maka Anda harus melakukan proses bevel atau memotong bagian ujung plat sebelum dilakukan pengelasan. Tujuannya agar hasil pengelasan dapat menghasilkan penetrasi atau penembusan yang baik. Untuk proses bevel bisa kedua ujung plat yang akan disambung dan nantinya akan membentuk V Groove jika kedua sisi dilakukan bevel. Keuntungan Welding Symbols: Mempermudah Welder dalam melakukan proses pengelasan yang sesuai dengan standard. Tidak memerlukan tampilan tambahan. Sudah mewakili semua spesifikasi dan ukuran yang diinginkan oleh welding engineer. Kekurangan Simbol Las: 37 Hanya dapat digunakan pada sambungan yang menggunakan pengelasan. Harus mengerti arti simbol dengan baik, jika tidak maka dapat mengakibatkan hasil lasan tidak sesuai dengan standard yang diinginkan. Itulah penjelasan tentang Simbol Las, jika Anda mengalami kesulitan atau kurang paham Anda dapat bertanya lewat kolom komentar atau menghubungi kami melalui email yang ada di kontak, semoga bermanfaat. 2.3.13 SIKLUS TERMAL DAERAH LAS SUBMERGED ARC WELDING (SAW) Selama proses pengelasan, logam yang di las dan benda kerja pada zona yang terkena pengarus HAZ (Heat affected Zone) akan mengalami serangkaian siklus temral Siklus temral yang dialami akan mempengaruhi struktur mikro logam las dan HAZ. Logam las dan HAZ akan mengalami serangkaian transformasi fase selanma proses pendinginan disertai dengan perubahan sifat sifatnya. siklus temral pada daerah las baja karbon mulai dari logam las WM sampai logam induk base metal BM ditunjukkan pada gambar berikut logam las cair akan bertranformasi menjadu solid solution ferit-d kemudian menjadu austenite-g dan akhirnya menjadu ferit-a atau bainit tergantung pada kecepatan pendinginannya batas antara logam las dan bendakerja digambarkan oleh garis kuning yang menunjukkan terjadinya fusi antara logam cair dan logam induk yang padat dan di sebut sebagai fusion libe FL Struktur Mikro Las 38 Selama pendinginan dari logam cair sampai menuju suhu kamar, logam las mengalami serangkaian perubahan fasa. Baja karbon rendah (kandungan C < 0,1%) akan mengalami perubahanperubahan fasa cair menjadi Ferrite δ ketika pembekuan berlangsung kemudian berubah menjadi Austenite γ dan akhirnya menjadi Ferrite α dan Pearlite. Struktur mikro yang akan terbentuk ditentukan pada saat pendinginan. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi struktur mikro, seperti komposisi akhir logam las, filler serta kondisi udara sekitar pengelasan. Proses pendinginan pada las berlangsung secara kontinu, yaitu proses penurunan suhu berlangsung tanpa adanya penurunan suhu secara mendadak. Menurut Abson dan Pargeter (1986), struktur mikro yang mungkin terbentuk dari pengelasan adalah: 1. Proeutectoid Ferrrite, terdiri dari grain boundary Ferrite dan intragranular polygonal Ferrite pada suhu 1000-650 oC. 2. Widmanstatten Ferrrite atau Ferrite with aligned second phase pada suhu 750650 oC. 3. Accicular Ferrite, tumbuh di dalam butir Austenite pada suhu 650 oC. 4. Bainite, terbentuk pada suhu 400-500 oC. 5. Martensite, terjadi jika pendinginan berlangsung sangat cepat. Proses pendinginan hasil pengelasan pada umumnya berlangsung secara cepat sehingga untuk menganalisa struktur mikro hasil pengelasan tidak dapat digunakan diagram fasa. Diagram fasa hanya dapat dipergunakan untuk kondisi dimana laju pendinginan sangat lambat dan proses difusi atom berlangsung. Karena itu untuk menganalisa struktur mikro hasil pengelasan dapat digunakan diagram Continuous Cooling Transformation (CCT). Tahap Pengelasan 39 Pengelasan dilakukan di Laboratorium Pengelasan Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya. Dalam melakukan proses pengelasan diperlukan rancangan prosedur agar hasil pengelsan sesuai dan baik. Sehingga rancangan ini disusun sesuai WPS (Welding Prosedure Spesification) dimana terdapat variabel yang bervariasi yang harus ditentukan sebagai berikut: SAW (Submerged Arc Welding) Spesifikasi Material : ASTM A – 36 Proses Pengelasan : SAW Tipe Sambungan : Single – V Posisi Pengelasan : 1G Filler Metal : A5.17 – EH12K (OK Autrod 12.32) Flux : F7A5 – EH12K (OK Flux 10.71) Arus Pengelasan : DC SP Shielding Gas :– Gambar 3.10 Proses Pengelasan SAW 2.3.14 Berikut langkah-langkah melakukan proses pengelasan SAW: 1. Persiapan material yang sudah dibevel. 40 2. Persiapan mesin las SAW, flux dan elektroda yang telah dipasang pada mesin SAW. 3. Persiapan pengelasan dengan mengatur control system seperti arus dan voltase yang mengacu pada WPS (Welding Procedure Spesification). 4. Mesin las secara otomatis mengelas dan butiran flux juga menutupi pencairan di sepanjang spesimen. 5. Pengelasan dilakukan perlayer. 6. Ukur waktu yang ditempuh menggunakan stopwatch dan catat berapa arus, voltase dan travel speed nya. 2.3.15Tahap Pengujian Spesimen Terhadap Las Fcaw 1. Uji Tarik Spesimen yang sudah siap di uji di pasang pada mesin tarik dengan menjepit dengan pengcekram pada ujung-ujung spesimen. Saat mesin dinyalakan mesin akan menarik spesimen secara perlahan sampai spesimen putus. Saat proses berlangsung akan tercatat gaya tarik yang bekerja dala bentuk grafik. Selain itu catat daerah putusnya spesimen pada daerah weld metal, fusion line, HAZ atau dibase metal. Proses terakhir menghitung kekuatan tarik spesimen untuk dianalisis. Gambar 3.19 Proses uji tarik ,hasil spesimen setelah diuji tarik Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui berapa besar kekuatan akibat beban tarik yang diterima oleh material tersebut. Dalam pengelasan pengujian ini sangat penting dilakukan untuk mengetahui kekuatan dari hasil lasan tersebut. 41 2. Uji Kekerasan Uji kekerasan ini dilakukan untuk mengetahui seberapa keras daerah weld metal, fusion line dan HAZ. Metode yang digunakan dalam uji kekerasan ini yaitu metode Vickers dimana spesimen uji diberikan beban identor intan dengan cara ditekan dibagian yang akan diuji dimana hasilnya akan memberikan bekas berupa diagonal akibat identor intan tersebut. Acuan untuk pengujian ini menggunakan ASTM E92 Standard Test Method for Vickers Hardness of Metallic Materials. Untuk menghitung angka dari kekerasan vikers dapat dirumuskan sebagai berikut: GAMBAR METODE UJI KEKERASAN VHN = Angka kekerasan Vickers (Kgf/mm2) P = Beban yang digunakan (Kgf) d = Panjang diagonal rata- rata (mm) θ = Sudut antara permukaan intan yang berhadapan =136˚ Pada pengujian vikers akan dilakukan pengamatan di 2 daerah yaitu weldmetal, dan HAZ. Setiap daerah dilakukan pengujian sebanyak 3 kali kurang lebih 1. Uji Takik Uji takik untuk mengetahui kegetasan atau keuletan material terhadap beban kejut dimana menggunakan beban sentakan tiba-tiba. Pengujian ini mendapatkan nilai 42 ketangguhan suatu material. Metode yang digunakan adalah Charpy-V nocth. Metode ini sering dilakukan juga menghasilkan tegangan yang seragam disepanjang penampang sebab 43aterial dipasang secara horizontal dengan kedua ujungnya berada pada tumpuan. Cara mengoperasikan alat ini tergolong mudah dipahami. Pertama siapkan mesin takik Charpy serta 43aterial uji yang sudah sesuai dengan standar yang telah ditetapkan. Selanjutnya lebar dan tebal 43ateri guna mengetahui luas penamapang dibawah takikan. Selanjutnya benda uji diletakkan pada anvil dengan posisi takikan membelakangi arah ayunan pendulum. Selanjutnya naikkan pendulum kemudian kunci. Putar jarum ke angka 0 dan lepaskan kunci agar pendulum berayun menghentak benda uji. Lihat dan catat nilai tenaga patah yangditunjukkan oleh jarum. GAMBAR MESIN UJI TAKIK Uji Metalografi 43 Selain uji kekerasan dan uji takik, dilakukan uji metalografi yang terdiri dari uji makro struktur untuk mengetahui hasil penetrasi pengelasan dengan pembesaran rendah menggunakan mikroskop sehingga 44ate melihat dengan kasat mata dan uji mikro struktur untuk mengetahui struktrur mikro suatu material dengan menggunakan pembesaran tinggi sehingga 44ate melihat perubahan struktur mikro dari 44aterial uji. Berikut tahap pengujian tes metalografi (ASTM E3). GAMBAR HASIL UJI METALOGRAFI Pembuatan spesimen metalografi kurang lebih sama dengan pembuatan spesimen uji kekerasan. Untuk polishing menggunakan amplas grade 80, 100, 120, 150, 240, 350, 400, 600, 800, 900, 1000, 1500, 2000. Apabila spesimen sudah diamplas sampai mengkilat selanjutnya spesimen dipoles dengan menggunakan alumina dengan grade 0.1 mikron sampai permukaan halus dan bersih dari goresan. Setelah itu spesimen di etsa menggunakan larutan natal 2% tardiri dari 2 ml HNO3 + 98 ml alkohol 96% kemudian dicuci dengan air mengalir lalu dibersihkan kembali menggunakan alkohol dan langkah terakhir yaitu spesimen dikeringkan menggukan alat pengering. 2.3.15 Aplikasi Pengelasan SAW: 44 Pengelasan SAW merupakan pengelasan yang memiliki produktivitas yang tinggi. Apabila dibandingkan dengan pengelasan SMAW, produktivitas pengelasan SAW bisa mencapai 10 kali lipatnya. Hal ini dikarenakan tingkat deposisi las yang tinggi serta laju pengelasannya yang cepat. Sehingga untuk mengelas sebuah sambungan plat dengan ketebalan 10 mm tidak perlu di bevel karena tingkat penetrasi yang tinggi dan hanya memerlukan 1 kali pass saja karena tingkat deposisi yang tinggi. Akan tetapi tingkat deposisi yang tinggi bukan berarti proses las ini sempurna dari kelemahan. Untuk menghasilkan deposisi yang tinggi dan penetrasi yang dalam diperlukan pengumpanan kawat las secara secara terus menerus dengan parameter las yang cukup tinggi untuk mendapatkan nyala busur yang stabil. Ditambah dengan flux yang menutupi kawah las secara menyeluruh, mencegah panas untuk keluar dari kawah tersebut. Pengaruhnya, heat input proses las ini menjadi sangat tinggi sehingga menjadi keterbatasan tersendiri untuk proses las ini. Hal ini dikarenakan material – material selain baja karbon (baja tahan karat, aluminium, baja tuang, dan material lain dengan weldability yang rendah) sangat sensitif terhadap masukan panas yang tinggi. Oleh karena itu aplikasi pengelasan SAW tidak direkomendasikan untuk digunakan pada material selain baja karbon. 45 Karena batasan tersebut aplikasi pengelasan SAW di dunia industri terbatas pada material – material tertentu saja seperti baja karbon jenis mild steel (baja karbon rendah). Industri yang paling banyak menggunakan pengelasan SAW adalah galangan kapal. Kebanyakan kapal memang terbuat dari material baja karbon sehingga masih bisa di las menggunakan SAW. Selain itu pada kapal terutama di bagian dinding lambung kapal juga terdapat sambungan – sambungan yang lurus dan panjang, sehingga sangat cocok di las menggunakan SAW. 2.3.16 CACAT LAS YANG TERJADI PADA SAW 1. Porosity karena kontaminasi pada pengelasan.Hal itu terjadi Karen pembersihan karat dan kerak pada sambungan tidak sempurna. (Gambar cacat las porosity) 2. Slag inclusion kareba muka las terlalu embung atau under cut. Hal ini terjadi slag terkurung di sepanjang sisi logam las dan tidak terbuang selama pembersihan.Maka daripada itu setiap selesai mengelas harus melakukan pembersihan dengan baik dan harus di peerhatikan sedetailmungkin agar sisa logam tsb terbuang 46 (Gambar cacat las slag inclusion) 2. Retak di tengah las-lasan karena bentuk bead tidak tepat.Hal ini terjadi pengelasan dimana kedalamannya lebih besar dibandingkan lebar. pada (Gambar cacat las retak) Pertimbangan dalam memilih kombinasi kawan/flux Unsur-Unsur Paduan bias ditambahkan baik pada kawat elektroda ataupun flux, tetapi control kimia yan lebih baik akan diperoleh apabila suatu kelarutan logam induk pada SAWlebih besar dibandingkan dengan proses pengelasan yang lain, karena penetrasinya lebih dalam. kelarutan logam induk ini mempunyai pengaruh signifikan pada sifat kimia logam las dan harus dipertimbangkan ketika memilih kombinasi kawat/flux, terutama pada logam logam tipis. 47 PWHTakan mearuhi kekerasan logam las tetapi juga mmenurunkan tensile strength. PWHTpenting sekali dilakukan apabila temperature pengelasan lebing tinggi dan holding time lebih lama. Pengaruh PWHT terhadap tensile strength harus dipertimbangkan dalam memilih kombinasi kawat/flux yang akan menghasilkan kompresi logam las dengan sifat dan kekuatan yang sempurna. 2.4 DAFTAR PUSTAKA Brien Abbi. “SUBMERGED ARC WELDING (SAW)”. 11 JULI 2021 http://sebronet.blogspot.co.id /2010/07/submerged-arc-welding-saw.html Bagas Danuwarta. “Tipe Mesin Las, dan Sistem Pengelasan”. 11 JULI 2021 http://caramenulisbuku.com/ Bagas Danuwarta. “PROSES PENGELASAN (WELDING)”. 11 JULI 2021 https://miftahdejazzlab.wordpress.com/2009/07/05/casting-process/ Bagas danuwarta. “Pengelasan SAW dan Fcaw”.11 JULI 2021 http://mahfudridoi.blogspot.co.id/2014/03/pengelasan-saw-dan-fcaw.html Bagas Danuwarta. “SUBMERGED ARC WELDING”. 11 JULI 2021 http://hermansandywi78.blogspot.co.id/2012/12/busur-listrik-terendam-sawsubmerged.html Bagas Danuwarta.’’CACAT LAS SUBMERGER ARC WELDING’’. http://batamcivilengineeringscope.blogspot.com/2017/09/proses-pengelasan-sawsubmerged-arc.html 2.4 Kesimpulan: Di makala kali ini memiiki banyak materi yang membuat pembaca dapat mengerti apa itu las saw dan bagaimana proses pengelasan itu di lakukan,pembaca juga dapat mengerti dimana saja atau dimana las saw dapat di oprasikan. 48