PENGARUH ARUS, KANDUNGAN SULFUR, DAN GAS PELINDUNG TERHADAP MORFOLOGI LASAN PADA PENGELASAN GTAW DENGAN BUSUR DIAM.
Disusun Oleh : IGede Angga Wiradharma NRP. 2103 100 003 Dosen Pembimbing Dr. Ir Abdullah Shahab, MSc
Latar Belakang
Aplikasi material dengan kandungan sulfur yang cukup tinggi, untuk mempermudah proses machining.
Adanya pengembangan penggunaan gas pelindung pada las TIG.
Terjadinya perubahan arah pola konveksi Marangoni yang tergantung pada kuantitas elemen aktif seperti sulfur, oksigen, dan selenium.
Perumusan Masalah • Mengamati pengaruh parameter arus dan variasi gas pelindung pada material baja tahan karat SUS 304, baja karbon St 60, dan baja tahan karat Ramax HH.
Tujuan • Membandingkan pengaruh jenis dan komposisi gas pelindung, besar arus yang digunakan, dan kandungan sulfur yang berbeda antara material Baja Tahan Karat SUS 304 dengan S=0,0005%, Baja Karbon St 60 (AISI 1030) dengan S=0,009% dan Baja Tahan Karat Ramax HH (AISI 420 F) dengan S=0,1% terhadap morfologi lasan. • Mempelajari pengaruh jenis dan komposisi gas pelindung, serta besar arus yang dipakai terhadap pembentukan kubah hasil lelehan logam lasan pada material Baja Tahan Karat SUS 304 dengan S = 0,0005%, Baja Karbon St 60 dengan S = 0,009% dan Baja Tahan Karat Ramax HH dengan S = 0,1% .
Batasan Masalah 1. Arus listrik selama proses pengelasan dianggap stabil. 2. Variabel lain yang tidak dijadikan parameter diasumsikan memberikan efek yang seragam. 3. Tebal spesimen diasumsikan seragam. 4. Struktur mikro dari material diasumsikan homogen. 5. Kondisi peralatan yang digunakan dianggap layak.
Gas Tungsten Arc Welding Pengelasan ini menggunakan elektroda tungsten yang tidak habis pakai (non consumable electrode). Permukaan yang dilas akan diselubungi oleh gas pelindung. Pengelasan ini biasa digunakan untuk mengelas logam-logam yang tipis.
Polarisasi dan Elektroda • Polarisasi: Pada proses peleburan ini polarisasi yang digunakan adalah DCSP (Direct Current Straight Polarity) • Elektroda yang di pakai adalah elektroda Tungsten EWTh2 (Thorium 2%)
Gas Selubung GTAW • Gas Argon • Campuran Argon-Helium • Campuran Argon-CO2
Komposisi kimia SUS 304
Komposisi Kimia St 60 (AISI 1030)
Komposisi Kimia Ramax HH (AISI 420 F)
Aliran logam cair pada kolam las • Gaya Buoyancy • Gaya Lorentz • Gaya Geser yang dipengaruhi oleh gradien tegangan permukaan dengan temperatur • Gaya Geser yang disebabkan oleh tekanan dari busur plasma (plasma drag force)
Bentuk Daerah Lasan # Bergantung pada besar luasan dari pola dan kekuatan dari konveksi Marangoni pada permukaan kolam las, yang dikontrol oleh parameter–parameter pengelasan dan kandungan elemen aktif pada daerah kolam las. Konveksi Marangoni → sebuah fenomena untuk pergerakan dari liquid yang terjadi karena perbedaan setempat tegangan permukaan pada liquid tersebut.
Penetrasi Lasan yang dalam • Memperbesar gaya Lorentz pada kolam las dengan menaikkan arus • Menambahkan jumlah unsur elemen aktif seperti sulfur, oksigen, dan selenium pada kolam las • Memperpendek panjang busur • Menurunkan turbulensi aliran yang terbentuk • Menggunakan active flux
Diagram Alir Penelitian
Bahan Dan Peralatan Bahan : 1. 2. 3. 4.
Baja Karbon St 60 dan Baja Tahan Karat AISI 420F Elektroda EWTh2, diameter 2,4 mm Gas 100%Ar, 70%Ar-30%He, 70%Ar-30%CO2 Air aquades, larutan HNO3, dan bubuk asam oksalat
Peralatan : 1. 2. 3. 4. 5.
Gerinda duduk Mesin las TIG Stop watch Busur Derajat Landasan penahan spesimen
6. 7. 8.
Kertas gosok Scleroscope Nikon Mikrometer
Peleburan dengan torch GTAW Dilakukan dengan parameter sebagai berikut: Base Metal Elektrode Gas Pelindung Arus Debit Waktu Las Tebal spesimen
: AISI 304, AISI 1030, & AISI 420 F : EWTh2; 2,4 mm : Ar 100%, Ar 70%-CO2 30%, dan Ar 70%-He 30% : 60, 80, 100 (ampere) : 10 (lpm) : 10 detik : 5 mm
Pengukuran dan Pengambilan Data
Pengukuran diameter lasan Pengukuran penetrasi lasan Pengukuran diameter kubah Pengukuran tinggi kubah
Data Penelitian
