Mekanika Jurnal Teknik Mesin, Volume 1 No. 2, 2015
PENGARUH DAN SUDUT KAMPUH PENGELASAN TERHADAP KEKERASAM DAN KERETAKAN PADA LAS SMAW DENGAN ELEKTRODA E7018 Djoko Sasono 1, Indra Kusuma 2 Program Studi Teknik Mesin Fakultas Teknik Universitas 17 Agustus 1945 Surabaya
Abstract Pengaruh arus dan sudut kampuh Pengelasan Terhadap Kekerasan dan keretakan pada Las SMAW Dengan Elektroda E7018.”Comparison journal with Joko Santoso, 2006. TM, FT, UNNES "Welding current Effect Against Tensile Strength and Toughness Las SMAW with E7018 Electrodes" .Penelitian uses low alloy steel materials, materials treated with a variety of welding current 100 Ampere, 130 Ampere and 160 Amper using reverse polarity DC SMAW welding electrode E 7018 with a diameter of 3.2 mm. Seam type used is seam V with an angle of 60 °. The value of tensile strength and yield stress to specimen quality force tensile low alloy steel welding current 160 Ampere group the highest compared with those variations welding current of 100 amperes and 130 amperes and raw materials group. Its value has increased by 44.84 MPa to values of tensile strength and 84 MPa for the yield stress value of the raw materials group. The value of the extension and increased cross-section reduction compared to the group and the group 130 100 Amper Amper, but decreased compared with those raw materials. This study aims to determine the effect of welding current against violence, the corner seam welds and cracks levels 1,2 and 3 on the SMAW welding electrode E7018. This study uses a low alloy steel material treated with a variety of welding currents of 80 A and 180 A with a seam angle of 60 ° and 80 °, using SMAW welding DC polarity inverted with E7018 electrode diameter of 3.2 mm. DC reverse polarity that the electrode holder is connected to the positive pole and the metal stem is connected to the negative pole. Specimens carried hardness testing and cracking levels 1,2 and 3, Hardness of weld joint highest in the group of specimens of 60 ° to 180 A which is worth 181 HB for angle of 80 ° to 180 A and 181 HB, the lowest value obtained angle of 80 ° with 80 A whose value is 141 HB, to an angle of 60 ° to 80 A HB 156 value from the data above is taken the average - average, for the position of HAZ According to the results of this study concluded that with the variation of the welding current is very influence in welding materials and therefore contributes to violence. Keywords are current, angle, SMAW, violence, rift, E7018. 1. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Joko Santoso, 2006. TM, FT, UNNES “ Pengaruh arus Pengelasan Terhadap Kekuatan Tarik dan Ketangguhan Las SMAW dengan Elektroda E7018”.Penelitian ini menggunakan bahan baja paduan rendah, Bahan diberi perlakuan pengelasan dengan variasi arus 100 Amper, 130 Amper dan 160 Amper dengan menggunakan las SMAW DC polaritas terbalik dengan elektroda E 7018 diameter 3,2 mm. Jenis kampuh yang digunakan adalah kampuh V dengan sudut 60°. Kekuatan tarik sambungan las terjadi pada kelompok spesimen160 Amper paling tinggi yaitu sebesar 684,7 MPa yang mengalami kenaikan sebesar 44,8 MPa atau sebesar 6,54 % dari raw materials. Kekuatan luluh tertinggi terjadi pada variasi arus 160 Amper yaitu 553,1 MPa yang menglami kenaikan
sebesar 48,9 MPa atau sebesar 8,84 % dari raw materials. Kekuatan tarik untuk daerah las - lasan terjadi pada kelompok spesimen 100 Amper yaitu 688,9 MPa yang mengalami kenaikan sebesar 19,1 MPa atau sebesar 2,77 % dari kelompok spesimen 130 Amper dan sebesar 33,7 MPa atau sebesar 4,89 % dari arus 160 Amper. Ketangguhan pada daerah las tertinggi pada kelompok spesimen arus 100 Amper yaitu sebesar 1,809 Joule/mm2, hal ini mengalami kenaikan 43,17 % dari raw materials. Kelompok arus 130 Amper dan 160 Amper mengalami kenaikan terhadap raw materials yaitu masing-masing sebesar 37,55 % dan 32,05%. Tingkat kekerasan tertinggi terjadi pada daerah HAZ sebesar 274 kg/mm2 dari variasi arus 130 Amper. Permasalahan ini saya ambil dari permasalahan casing mesin cruser plastik yang terjadi lepas atau pecah di akibatkan mesin berputar dengan
108
Mekanika Jurnal Teknik Mesin, Volume 1 No. 2, 2015
kecepatan 1500 rpm yang mengakibatkan pisau lepas dan bertumbukan dengan casing, hal ini muncul gagasan untuk meneliti kekuatan dari plat casing tersebut. Metodologi Penelitian Metode penelitian adalah suatu cara yang digunakan dalam penelitian, sehingga pelaksanaan dan hasil penelitian bisa untuk dipertanggung jawabkan secara ilmiah. Penelitian ini menggunakan metode eksperimen, yaitu suatu cara untuk mencari hubungan sebab akibat antara dua faktor yang berpengaruh. Eksperimen dilaksanakan dilaboratorium dengan kondisi dan peralatan yang diselesaikan guna memperoleh data tentang Pengaruh arus dan sudut kampuh Pengelasan Terhadap Kekerasan dan keretakan pada Ketangguhan Las SMAW Dengan Elektroda E7018. Analisa Data Dan Pembahasan Setelah data diperoleh selanjutnya adalah menganalisa data dengan cara mengolah data yang sudah terkumpul. Data dari hasil pengujian dimasukkan kedalam persamaan-persamaan yang ada sehingga diperoleh data yang bersifat kuantitatif, yaitu data yang berupa angka - angka. Analisa data pengaruh arus dan sudut kampuh pengelasan terhadap Tes kekerasan dan keretakan las SMAW dengan elektroda E 7018 berupa perbandingan prosentase dan rata-rata antara datadata yang mengalami variasi arus dan sudut kampuh pengelasan.induk yang akan diuji. Tes Kekerasan Dengan Metode Portable
Data Kekerasan sudut 60° amper 80 Sebelum proses pengelasan percobaan 1 dan 2 Percobaan 1 1 86 HB 2 90 HB 3 98 HB 4 99 HB 5 95 HB Average 94 HB
Percobaan 2 1. 99 HB 2. 96 HB 3. 84 HB 4. 88 HB 5. 98 HB Average 93 HB
Data Kekerasan sudut 80° amper 80 Sebelum proses pengelasan percobaan 1 dan 2 Percobaan 1 1 83 HB 2 86 HB 3 96 HB 4 89 HB 5 85 HB Average 88 HB
Percobaan 2 1. 89 HB 2. 86 HB 3. 83 HB 4. 92 HB 5. 87 HB Average 87 HB
Pengambilan data sebanyak 5 titik, dan sebelum pengujian di pastikan bahwa material yang akan kita uji benar – benar bersih dari minyak, oli dan di pastikan material yang akan kita uji benar – benar rata Data Kekerasan sudut 80° amper 180 Sebelum proses pengelasan percobaan 1 dan 2 Percobaan 1 1 90 HB 2 89 HB 3 85 HB 4 92 HB 5 87 HB Average 89 HB
Percobaan 2 1. 93 HB 2. 90 HB 3. 84 HB 4. 85 HB 5. 87 HB Average 88 HB
Data Kekerasan sudut 80° amper 180 Sebelum proses pengelasan percobaan 1 dan 2 Percobaan 1 1 83 HB 2 98 HB 3 90 HB 4 97 HB 5 101 HB Average 94 HB
Gambar 1 proses kekerasan pengambilan posisi titik no 6 daerah HAZ
Percobaan 2 1. 98 HB 2. 96 HB 3. 97 HB 4. 90 HB 5. 93 HB Average 95 HB
Pengambilan data sebanyak 5 titik, dan sebelum pengujian di pastikan bahwa material yang akan kita uji benar – benar bersih dari minyak,oli dan di pastikan material yang akan kita uji benar – benar rata
104
Pengaruh Dan Sudut Kampuh Pengelasan Terhadap Kekerasan Dan Keretakan Pada Las SMAW Dengan Elektroda E7018 (Djoko Sasono dan Indra Kusuma)
Data Kekerasan sudut 60° amper 80 Sesudah proses pengelasan percobaan 1 dan 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Average
Percobaan 1 106 HB 102 HB 104 HB 102 HB 103 HB 153 HB 100 HB 103 HB 97 HB 101 HB 107 HB
Percobaan 2 113 HB 112 HB 108 HB 123 HB 107 HB 159 HB 105 HB 98 HB 96 HB 102 HB 112 HB
Data Kekerasan sudut 80° amper 80 Sesudah proses pengelasan percobaan 1 dan 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Average
Percobaan 1 111 HB 115 HB 104 HB 101 HB 107 HB 143 HB 95 HB 139 HB 98 HB 126 HB 114 HB
Percobaan 2 110 HB 107 HB 117 HB 150 HB 110 HB 140 HB 107 HB 106 HB 115 HB 107 HB 117 HB
Pengambilan data sebanyak 10 titik, kolom no 6 adalah area HAZ , sebelum pengujian di pastikan bahwa material yang akan kita uji benar – benar bersih dari minyak,oli dan di pastikan material yang akan kita uji benar – benar rata Data Kekerasan sudut 60° amper 180 Sesudah proses pengelasan percobaan 1 dan 2
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Average
Percobaan 1 100 HB 98 HB 99 HB 101 HB 102 HB 185 HB 99 HB 101 HB 98 HB 105 HB 109 HB
Percobaan 2 111 HB 113 HB 100 HB 99 HB 112 HB 181 HB 102 HB 103 HB 107 HB 100 HB 113 HB
Data Kekerasan sudut 80° amper 180 Sesudah proses pengelasan percobaan 1 dan 2
1
Percobaan 1 98 HB
Percobaan 2 128 HB
2 3 4 5 6 7 8 9 10 Average
113 HB 98 HB 102 HB 117 HB 184 HB 102 HB 170 HB 102 HB 104 HB 119 HB
122 HB 114 HB 140 HB 112 HB 178 HB 111 HB 107 HB 107 HB 109 HB 123 HB
Pengambilan data sebanyak 10 titik, kolom no 6 adalah area HAZ , sebelum pengujian di pastikan bahwa material yang akan kita uji benar – benar bersih dari minyak,oli dan di pastikan material yang akan kita uji benar – benar rata. Data Kekerasan sudut 60° amper 80 Sesudah proses pengelasan percobaan 1 dan 2 daerah HAZ. Daerah HAZ 6
Percobaan 1
Percobaan 2
average
153 HB
159 HB
156 HB
Data Kekerasan sudut 80° amper 80 Sesudah proses pengelasan percobaan 1 dan 2 daerah HAZ. Daerah HAZ 6
Percobaan 1
Percobaan 2
average
143 HB
140 HB
141 HB
Data Kekerasan sudut 60° amper 180 Sesudah proses pengelasan percobaan 1 dan 2 daerah HAZ. Daerah HAZ 6
Percobaan 1
Percobaan 2
average
185 HB
181 HB
183 HB
Data Kekerasan sudut 80° amper 180 Sesudah proses pengelasan percobaan 1 dan 2 daerah HAZ. Daerah HAZ 6
Percobaan 1
Percobaan 2
average
184 HB 178 HB 181 HB Pengujian Keretakkan Dengan Menggunakan Metode dye Penetrant
105
Mekanika Jurnal Teknik Mesin, Volume 1 No. 2, 2015
Gambar 2 penetrant dengan pengujian pertama sudut 80° dengan 80 A
Gambar 5 Developer dengan pengujian Pertama sudut 60° dengan 80 A Keterangan : pengujian Pertama dengan sudut 60° Amper 80 tidak mengalami keretakkan bila terjadi keretakkan warna yang berwarna merah akan keluar .
Gambar 3 Developer dengan pengujian pertama sudut 80° dengan 80 A Keterangan : pengujian Pertama sudut 80° dengan 80 A tidak mengalami keretakkan bila terjadi keretakkan warna yang berwarna merah akan keluar . Gambar 6 Penetrant dengan pengujian pertama sudut 80° dengan 180 A
Gambar 4 Penetrant dengan pengujian Pertama sudut 60° dengan 80 A
Gambar 7 developer dengan pengujian pertama sudut 80° dengan 180 A Keterangan : pengujian Pertama sudut 80° dengan 180 A tidak mengalami keretakkan bila terjadi
106
Pengaruh Dan Sudut Kampuh Pengelasan Terhadap Kekerasan Dan Keretakan Pada Las SMAW Dengan Elektroda E7018 (Djoko Sasono dan Indra Kusuma)
keretakkan warna yang berwarna merah akan keluar .
Gambar 10 White contrast Paint pengujian pertama sudut 80° dengan 80 A
Gambar 8 penetrant dengan pengujian dengan sudut 60° pertama 180 A
Gambar 11 Prepared Bath secara bersamaan alat magnetic menempel di benda kerja dengan pengujian pertama sudut 80° dengan 80 A
Gambar 9 developer dengan pengujian pertama sudut 60° dengan 180 A
Keterangan : pengujian pertama sudut 80° dengan 80 A tidak mengalami keretakkan, jika mengalami keretakkan akan muncul berwarna hitam.
Keterangan : pengujian Pertama sudut 60° dengan 180 A tidak mengalami keretakkan bila terjadi keretakkan warna yang berwarna merah akan keluar .
Pengujian Keretakkan Dengan Menggunakan Magnetic test Particle
Gambar 12 White contrast Paint pengujian pertama sudut 60° dengan 80 A
107
Mekanika Jurnal Teknik Mesin, Volume 1 No. 2, 2015
Gambar 15 Prepared Bath secara bersamaan alat magnetic menempel di benda kerja dengan pengujian pertama sudut 60° dengan 180 A Keterangan : pengujian pertama sudut 60° dengan 80 A tidak mengalami keretakkan, jika mengalami keretakkan muncul berwarna hitam.
Gambar 13 Prepared Bath secara bersamaan alat magnetic menempel di benda kerja dengan pengujian pertama sudut 60° dengan 80 A Keterangan : pengujian pertama sudut 60° dengan 80 A tidak mengalami keretakkan, jika mengalami keretakkan akan muncul berwarna hitam.
Gambar 14 White contrast Paint dengan pengujian ketiga sudut 60° dengan 180 A
Gambar 16 White contrast Paint pengujian pertama sudut 80° dengan 180 A
Gambar 17 Prepared Bath secara bersamaan alat magnetic menempel di benda kerja dengan pengujian pertama sudut 80° dengan 180 A Keterangan : pengujian pertama sudut 80° dengan 180 A tidak mengalami keretakkan, jika mengalami keretakkan akan muncul berwarna hitam.
108
Pengaruh Dan Sudut Kampuh Pengelasan Terhadap Kekerasan Dan Keretakan Pada Las SMAW Dengan Elektroda E7018 (Djoko Sasono dan Indra Kusuma)
Pengujian Keretakkan Dengan Menggunakan ultrasonic
Gambar 18 pengujian pertama sudut 80° dengan 80 A
Keterangan : pengujian pertama sudut 60° dengan 80 A Grafik menunjukkan tidak mengalami keretakkan jika mengalami Keretakkan grafik akan menujukkan sebelum 12 mm.
Gambar 19 hasil grafik pengujian pertama sudut 80° dengan 80 A
Gambar 22 pengujian pertama sudut 60° dengan 180 A
Keterangan : pengujian pertama sudut 80° dengan 80 A Grafik menunjukkan tidak mengalami keretakkan jika mengalami Keretakkan grafik akan menujukkan sebelum 12 mm.
Gambar 23 hasil grafik pengujian pertama sudut 60° dengan 180 A Gambar 20 pengujian pertama sudut 60° dengan 80 A
Keterangan : pengujian pertama sudut 60° dengan 180 A Grafik menunjukkan tidak mengalami
109
Mekanika Jurnal Teknik Mesin, Volume 1 No. 2, 2015
keretakkan jika mengalami Keretakkan grafik akan menujukkan sebelum 12 mm.
KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan Dari hasil data di atas untuk kekerasan dengan metode portable test bahwa nilai tertinggi diperoleh 60° dengan 180 A yang nilainya 183 HB untuk sudut 80° dengan 180 A dan 181 HB, nilai terendah diperoleh sudut 80° dengan 80 A yang nilainya 141 HB, untuk sudut 60° dengan 80 A yang nilainya 156 HB dari data di atas diambil rata - rata , untuk posisi HAZ B. Saran Jadi Untuk proses pengelasan untuk mencapai kekerasan yang tinggi sebaiknya jangan menggunakan amper yang tinggi.
Gambar 24 pengujian pertama sudut 80° dengan 180 A
Gambar 25 hasil grafik pengujian pertama sudut 80° dengan 180 A
Keterangan : pengujian pertama sudut 80° dengan 180 A Grafik menunjukkan tidak mengalami keretakkan jika mengalami Keretakkan grafik akan menujukkan sebelum 12 mm.
110
