Fridolin Harjo Sirait Regpagi Las4 5d5z3o

TUGAS KE- 4 PENGELASAN LOGAM

Oleh : Nama : Fridolin Harjo Sirait NIM :

2113141041

PROGRAM STUDI S1 JURUSAN TEKNIK MESIN - FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS JENDERAL ACHMAD YANI BANDUNG 2017

1. Metode pengelasan SMAW & FCAW lebih rentan terhadap hydrogen cracking dibandingkan metode pengelasan GTAW & GMAW. 

Karena pada metode pengelasan SMAW dan FCAW menggunakan flux pada elektrodanya, sehingga pada kedua metode pengelasan ini tidak memiliki yang namanya gas pelindung seperti pada metode pengelasan GTAW dan GMAW. Pada metode pengelasan GTAW dan GMAW memiliki yang namanya gas pelindung yang disebut disebut dengan TIG (tungsten inert gas) untuk metode pengelasan GTAW dan MAG (metal active gas) dan MIG (metal inert gas) utnuk metode pengelasan GMAW. Maka dengan ini dengan menggunakan gas pelindung pada proses pengelasan, maka akan meminimalisir masuknya gas dari luar.

2. Proses preheat dan PWHT dilakukan pada pengelasan. Pada baja seperti apa yang memerlukan preheat dan PWHT. 

Karena fungsi dari preheat itu sendiri adalah memperkecil gradien temperatur sehingga tidah terjadi thermal shock pada material. Biasanya ini dilakukan sampai suhu 50oC sampai dengan 200oC yang tujuannya untuk mengurangi laju pendinginan saat proses pengelasan agar tidak terbentuknya martensite . Sedangkan pada proses post weld heat treating (PWHT) merupakan proses perlakukan

panas pada suatu material las

setelah dilakukan proses pengelasan yang berguna untuk menghindari timbulnya hidrogen pada material las. Untuk material baja yang harusb dilakukan proses preheat yaitu material Carbon Steel untuk menghindari fasa martensit, karena bersifat getas. Sedangkan untuk material baja yang perlu dilakukan proses postweld heat treating (PWHT) yaitu pada materal Alumunium (Al), karena akan menyebabkan yang namanya porositas, sehingga dapat mengurangi kekuatan dan keuletan pada pengelasan material alumunium (Al).

3. Pengaruh temperature preheating terhadap hardness di daerah HAZ sertakan gambar sketsa untuk penjelasan distribusi hardness ini. 

Jika temperatur tinggi didinginkan ke temperatur rendah secara drastis, ini akan

menimbulkan yang namanya fasa martensite, karena jika

pendinginannya dialkukan secara cepat atau drastis, maka akan meningkatkan kadar karbon. Kadar karbon tinggi inilah yang tidak diharapkan pada suatu material, karena memiliki sifat getas.

4.

Cara mengetahui kemampulasan (weldability) suatu baja. 

Baja karbon berdasarkan kadar karbon yang terkandung di dalamnya terdiri dari low carbon steel, mild steel, medium carbon steel, high carboon steel. Weldability dari baja karbon tergantung dari kadar karbon yang terkandung didalamnya. Untuk menentukan weldability dari baja karbon kita dapat menggunakan nilai hasil perhitungan Carbon equivalent dimana weldability dari baja

karbon akan sangat baik apabila nilai CE < 0,4. Berikut ini merupakan rumus perhitungan carbon equivalent (CE):

Common

Carbon

Typical

Name

Content

Hardness

Typical Use

Weldability

Special plateand

excellent

Percent Low Carbon

0.15 MAX

60HRB

Steel

shapes,sheet, strip,welding electrodes

Mild Steel

0.15-0.30

90 HRB

Structuralshapes,

good

plate,and bar Medium

0.30-0.50

25 HRC

Carbon Steel

Machine

Fair t preheat

partsand tools

and postheat normally required(low hydrogen welding process recommended)

High Carbon Steel

0.50-1.00

40 HRC

Springs,

Poor (low

dies,railroad rail

hydrogen welding process,preheat, and postheat reqiured)

Maka dari tabel diatas dapat dilihat bahwa low carbon steel memiliki weldability yang paling baik karna low carbon steel sendiri memiliki sifat yang mudah dibentuk dan juga memiliki ketangguhan yang cukup baik.

5. a. Faktor yang mempengaruhi kecepatan pendinginan. 1. Heat input 2. ketebalan plat (Plate Thickness) 3. bentuk t ( butt t, fillet t ) 4. Preheat Temperature b. Pengaruh cooling rate yang cepat dan cooling rate yang lambat kaitannya dengan struktur mikro yang dihasilkan. 

pengaruh cooling rate yang cepat (Quick cooling) dan cooling rate yang lambat (Slow Cooling) yang kaitannya dengan struktur mikro yang dihasilkan adalah semakin cepat pendinginan (Quick Cooling) yang terjadi maka akan menjadi semakin baik struktur mikronya karena jika terjadi proses pendinginan yang cepat struktur mikronya akan berbentik pipih atau butiran butiran kecil karena jika terjadi proses pendinginan yang cepat akan terbentuk fasa martensite, sedangkan jika cooling rate yang lambat ( Slow Cooling ) yang terjadi maka akan menjadi kurang baik struktur mikronya karena jika terjadi proses pendinginan yang lambat struktur mikronya akan berbentik atau butiran butiran besar karena jika terjadi proses pendinginan yang cepat akan terbentuk fasa ferrit + pearlite.

6. Pengaruh kandungan CO2 pada gas pelindung terhadap ketangguhan weld metal seperti ditunjukan grafik dibawah ini

Ferrite merupakan struktur mikro yang memiliki ketangguhan yang baik. Artinya jika shielding gas oxygen nya semakin besar maka Ferrite akan menurun, maka yang terjadi adalah ketangguhannya pun menurun, sebaliknya jika Ferrite nya besar maka shielding oxygen nya pun harus kecil, maka dengan fasa Ferrite yang besar maka material las akan memiliki ketangguhan yang baik.

7. Temperature preheating yang dibutuhkan makin tinggi, 

Pada material las yang berukuran tebal harus memiliki temperature preheating yang tinggi, karena dengan semakin tebal material semakin tinggi pula kecepatan pendinginan material tersebut dan juga agar pada saat preheat panas yang diterima material tidak hanya sampai ke permukaan saja. Preheating nya yang tinggi akan memperlambat laju pendinginan pada saat proses pendinginan yang dilakukan setelah pengelasan dan meratakan proses pendinginan sehingga mengurangi kemungkinan terjadinya defect.

8. Peningkatan kekuatan pada baja HSLA sehingga diperoleh kekuatan yang tinggi dengan tetap menjaga kandungan karbon rendah. 

Terjadinya peningkatan kekuatan (strength) pada baja HSLA dikarenakan adanya penambahan Nb dan V dalam jumlah kecil (max = 0.1 %), serta oleh kombinasi penghalusan butir ferrite, precipitation hardening dan substructural strengthening sehingga lebih tangguh dan mampu las lebih baik dibandingkan baja karbon.

9. Jika kita melakukan proses pengelasan pada baja paduan rendah berikut ini : a) HSLA (ASTM) A572 Gr.60, t=12mm), b) Q&T steel (HY80, t=12mm). c) Cr-Mo (2.25 Cr-1Mo, t=12mm). Rekomendasi dibutuhkan preheat dan PWHT (jika ya pada temperature berapa). 

Untuk baja HSLA (ASTM A572 Gr. 60, t = 12 mm) direkomendasikan untuk melakukan proses preheating dengan minimum temperatur 50˚F. Untuk baja Q&T Steel (HY80, t =12 mm), direkomendasikan untuk melakukan postweld heat treating (PWHT) dengan temperature proses

sebesar austenitizing temperature 1650˚ F dan tempering temperature 1200˚ F. Sedangkan untuk baja (Cr – Mo (2,25 Cr – 1 Mo, t = 12 mm) direkomendasikan

untuk

melakukan

proses

preheating

dengan

temperature 150 – 300˚ F.

10. Pada baja Cr-Mo(Chromium Molybdenum Steel), peran unsur chromium dan molybdenum pada baja tersebut. Untuk mencegah cold cracking pada pengelasan baja ini. 





Peran dari unsur chromium pada baja Cr-Mo, yaitu : 1.

Meningkatkan Kekerasan baja.

2.

Meningkatkan Kekuatan baja.

3.

Ketahanan Aus.

4.

Kemampuan diperkeras.

5.

Ketahanan panas.

6.

Ketahanan karat dan asam.

7.

Kemudahan dipoles.

8.

Menurunkan Regangan

Peran dari unsur molybdenum pada baja Cr-MO, yaitu : 1.

Meningkatkan kekuatan tarik baja.

2.

Meningkatkan ketahanan panas baja.

3.

Meningkatkan batas lelah baja.

4.

Menurunkan regangan.

Cara mencegah cold-cracking pada pengelasan baja, ialah : a.

Mengurangi beberapa penambahan unsur pada baja, serta mengatur jenis unsur dan kandungan unsur paduan sehingga tidak memberikan pengaruh terlalu besar terhadap sintifitas retak.

b.

Mencegah kelebihan kandungan hydrogen pada logam atau baja yang yang akan menyebabkan terjadinya retak pada dareah pengaruh panas, serta tidak melakukan proses pengelasan pada saat hujan atau baru turun hujan, karena dapat menyebabkan kecenderungan terbentuknya retak dingin (cold- cracking).

c.

Benda kerja tidak terlalu tebal, karena benda kerja yang lebih tebal akan memiliki kepekaan retak semakin tinggi. Artinya makin tebal benda kerja, makin rentan terhadap timbulnya retak dingin.

d.

Memperhatikan rancangan kontruksi lasan, prosedur, logam induk dan bahan las karena itu semua merupakan faktor yang memberikan kontribusi terhadap timbulnya retak dingin pada daerah las.

e.

Memperhatikan metode pengelasan, agar tidak terbentuknya tegangan sisa. Karena tegangan sisa merupakan tegangan yang mempengaruhi terjadinya retak dingin.