BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pengembangan teknologi dalam bidang konstruksi yang semakin maju dewasa ini, tidak akan terlepas dari teknologi atau teknik pengelasan karena mempunyai peranan yang sangat penting dalam rekayasa serta reparasi logam. Pembangunan konstruksi dengan logam pada zaman modern seperti saat ini banyak melibatkan unsur pengelasan khususnya dalam bidang rancang bangun yang sangat memerlukan ketrampilan yang tinggi bagi pengelasnya agar diperoleh sambungan las dengan kualitas yang baik dan sesuai dengan standar yang berlaku. Lingkup penggunaan teknik pengelasan dalam konstruksi sangat luas meliputi pembuatan jembatan, pengelasan kapal, rangka baja, sarana transportasi , rel kereta api, sarana transportasi, pipa saluran, dan sebagainya. Adapun faktor yang mempengaruhi las salah satunya adalah prosedur pengelasan yaitu suatu perencanaan dalam pelaksanaan penelitian yang meliputi cara pembuatan konstruksi las yang sesuai dengan rencana dan spesifikasi dengan menentukan semua hal yang diperlukan dalam pelaksanaan tersebut. Faktor produksi pengelasan adalah jadwal pembuatan, proses pembuatan, alat dan bahan yang diperlukan, urutan pelaksanaan, persiapan pengelasan (meliputi: pemilihan jenis mesin las, penunjukan juru las, pemilihan elektroda, penggunaan jenis kampuh) (Wiryosumarto, 2000). Pengelasan berdasarkan klasifikasi cara kerja dapat dibagi dalam tiga kelompok, yaitu: 1. Pengelasan cair 2. Pengelasan tekan 3. Pematrian Pengelasan cair adalah suatu cara pengelasan dimana benda yang akan disambung dipanaskan sampai mencair dengan memakai sumber energi panas.
1 Universitas Sumatera Utara
Cara pengelasan ini yang paling banyak digunakan adalah pengelasan cair dengan busur (las busur listrik) dan juga gas. Las busur listrik sendiri terbagi empat, yaitu : 1. Las busur dengan elektroda terbungkus 2. Las busur gas (TIG, MIG, las busur CO2) 3. Las busur tanpa gas 4. Las busur dalam Salah satu jenis dari las busur elektroda terbungkus adalah las SMAW (Shielding Metal Arc Welding) yang akan dipergunakan dalam tugas skripsi ini. Jenis mesin las SMAW menurut arusnya dibedakan menjadi tiga, yaitu: 1. Mesin las arus searah atau disebut juga Direct Current (DC) 2. Mesin las arus bolak-balik atau Alternating Current (AC) 3. Mesin las arus ganda, dapat dipakai arus DC ataupun arus AC. Mesin las arus Direct Current (DC) dapat digunakan dengan dua cara, yaitu dengan polaritas lurus dan polaritas terbalik. Mesin las DC dengan polaritas lurus (dilambangkan dengan DC-) digunakan bila titik cair bahan induk tinggi dan kapasitas besar, pemegang elektrodanya dihubungkan dengan kutub negatif dan logam induk dihubungkan dengan kutub positif. Sedangkan untuk mesin las DC dengan polaritas terbalik (dilambangkan dengan DC+) digunakan bila titik cair bahan induk rendah dan dengan kapasitas kecil, pemegang elektrodanya dihubungkan dengan kutub positif dan logam induk dihubungkan dengan kutub negatif. Penggunaan elektroda sangat menentukan jenis mesin las DC mana yang akan dipakai, apakah dengan mesin las DC polaritas lurus atau terbalik. Beberapa elektroda SMAW didesain hanya pada mesin las DC- (polaritas lurus) atau DC+ (polaritas terbalik). Elektroda jenis lain dapat menggunakan kedua jenis mesin las DC- dan DC+. Elektroda jenis NSN308 terbuat dari material stainless steel terbaik dilengkapi dengan sifat kimia fluks yang memudahkan pengelasan, memiliki beberapa variasi diameter, untuk penelitian ini dipilih elektroda dengan diameter 4,0 mm. Cocok digunakan untuk pengelasan secara horizontal maupun vertikal. Arus yang dapat digunakan untuk memakai elektroda jenis ini berkisar antara 120 - 170 Ampere, dalam penelitian ini. Dapat digunakan untuk pengelasan baja tahan karat, industri kimia, obat, makanan dan pupuk, Spatter (tetesan cair kecil yang
2 Universitas Sumatera Utara
menempel pada baja di sekitar daerah lasan) yang dihasilkan sedikit, busur api stabil, terak mudah lepas dan tahan terhadap korosi. Pengaturan besar kuat arus pengelasan akan sangat mempengaruhi hail pengelasan. Bila arus yang digunakan terlalu rendah akan menyebabkan sukarnya busur listrik untuk mulai menyala dan busur listrik yang terjadi menjadi tidak stabil. Dan panas yang terjadi tidak cukup untuk melelehkan elektroda dan juga bahan dasar las, sehingga hasilnya menjadi rigi-rigi las yang kecil dan tidak rata serta penembusan kurang dalam. Sebaliknya, bila arus terlalu besar maka elektroda akan meleleh terlalu cepat dan akan menghasilkan permukaan las yang terlalu lebar dari yang diharapkan dan penembusan yang terlalu dalam sehingga mengakibatkan kekuatan tarik yang rendah dan bahan dasar las menjadi semakin rapuh. (Arifin, 1997). Tegangan busur, besar arus, kecepatan pengelasan, besarnya tembusan dan juga polaritas listrik akan sangat mempengaruhi kekuatan hasil lasan. Berdasarkan latar belakang di atas maka penelitian ini diberi judul “PENGARUH VARIASI ARUS LAS TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN KETANGGUHAN LAS SMAW DENGAN ELEKTRODA NSN308”. Dan besar variasi arus pengelasan yang akan diambil adalah 120 A, 145 A, dan 170 A, dengan interval 25 A. Pengambilan variasi arus 120 A sebagai acuan awal arus pengelasan karena pada arus tersebut adalah titik cair terendah dan 170 A sebagai acuan akhir adalah titik tertinggi arus yang boleh dipakai untuk elektroda NSN308 dengan diameter 4,0 mm yang diambil. 1.2
Perumusan Masalah
Sesuai dengan latar belakang tersebut di atas, maka akan muncul permasalahan sebagai berikut: 1. Ada pengaruh besar arus pengelasan terhadap kualitas kekuatan tarik baja tahan karat (stainless steel) hasil pengelasan SMAW dengan menggunakan elektroda NSN308. 2. Besar pengaruh arus pengelasan terhadap ketangguhan baja stainless steel hasil pengelasan SMAW dengan elektroda NSN308.
3 Universitas Sumatera Utara
3. Pengaruh arus pengelasan terhadap kekuatan tarik daerah las baja tahan karat hasil pengelasan SMAW dengan elektroda NSN308. 4. Pengaruh arus pengelasan terhadap struktur mikro baja stainless steel hasil pengelasan SMAW dengan elektroda NSN308. 5. Besar pengaruh arus pengelasan terhadap kekerasan baja stainless steel pada hasil pengelasan SMAW dengan memakai elektroda NSN308. 1.3
Tujuan Penelitian
1.3.1
Tujuan Umum
Tujuan umum dari penelitian ini adalah untuk mengetahui besar pengaruh variasi arus pengelasan yang digunakan pada elektroda jenis NSN308 dengan bahan dasar las yaitu baja tahan karat atau stainless steel. 1.3.2
Tujuan Khusus
Tujuan penelitian secara khusus dalam tugas skripsi ini adalah sebagai berikut: 1. Mengetahui pengaruh variasi arus pengelasan terhadap kualitas kekuatan tarik baja stainless steel pada hasil pengelasan SMAW dengan memakai elektroda NSN308. 2. Mengetahui pengaruh variasi arus pengelasan terhadap ketangguhan baja stainless steel pada hasil pengelasan SMAW dengan memakai elektroda NSN308. 3. Mengetahui pengaruh variasi arus pengelasan terhadap kekuatan tarik daerah las baja stainless steel pada hasil pengelasan SMAW dengan memakai elektroda NSN308. 4. Mengetahui pengaruh variasi arus pengelasan terhadap struktur mikro dari baja stainless steel pada hasil pengelasan SMAW dengan memakai elektroda NSN308. 5. Mengetahui pengaruh variasi arus pengelasan terhadap kekerasan baja stainless steel pada hasil pengelasan SMAW dengan memakai elektroda NSN308.
4 Universitas Sumatera Utara
1.4
Batasan Masalah Batasan permasalahan dari penelitian ini, yaitu: 1. Memakai arus pengelasan dengan interval 25Ampere, mulai dari 120 Amper, 145 Ampere, dan 170 Ampere. 2. Memakai elektroda NSN308 dengan diameter 4,0 mm dan uji terhadap besar variasi arus yang telah ditentukan di atas. 3. Pengujian yang dilakukan pengujian ketangguhan baja stainless steel meliputi kekuatan tarik, kekerasan dan struktur mikro
1.5
Manfaat Penelitian
Sebagai peran nyata dalam pengembangan teknologi khususnya pada teknologi pengelasan, maka penulis berharap dapat mengambil manfaat dari penelitian pada tugas skripsi ini, diantaranya sebagai berikut: 1. Sebagai literatur pada penelitian yang sejenisnya dalam rangka pengembangan teknologi khususnya di bidang pengelasan. 2. Sebagai informasi bagi juru las untuk meningkat kualitas hasil pengelasan. 3. Sebagai informasi penting guna meningkatkan pengetahuan bagi peneliti dalam bidang pengujian bahan, pengelasan dan bahan teknik. 1.6
Sistematika Penulisan
Agar penyusunan tugas skripsi ini dapat tersusun secara sistematis dan mempermudah pembaca memahami tulisan ini, maka tugas skripsi ini dibagi dalam beberapa bagian yaitu: HALAMAN JUDUL LEMBAR PENGESAHAN ABSTRAK
KATA PENGANTAR DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL BAB I : PENDAHULUAN
5 Universitas Sumatera Utara
Pada bab ini akan dibahas mengenai latar belakang dari judul skripsi yang telah ditetapkan, tujuan, manfaat, batasan masalah, sistematika penulisan dan metodologi penulisan skripsi. BAB II : DASAR TEORI Pada bab ini akan dibahas mengenai teori-teori yang berhubungan dengan penulisan skripsi. Dasar teori didapatkan dari berbagai sumber, diantaranya berasal dari: buku - buku pedoman, jurnal, paper, tugas akhir, e-mail, e-book, dan enews. BAB III: METODOLOGI Pada bab ini akan dibahas mengenai metode yang akan digunakan untuk menyelesaikan penulisan skripsi. Pada bab ini juga akan dibahas mengenai langkahlangkah penelitian, pengolahan dan analisa data yang akan digunakan untuk menyelesaikan permasalahan dari topik yang diangkat. BAB IV: ANALISA DATA DAN PEMBAHASAN Pada bab ini akan dianalisa dan dibahas mengenai data-data yang telah diperoleh dari hasil penelitian yang telah dilakukan. BAB V: KESIMPULAN DAN SARAN Pada bab ini berisi kesimpulan dari penulisan tugas akhir dan saran-saran. DAFTAR PUSTAKA
6 Universitas Sumatera Utara
